우주론 입문

프롤로그 빅 크런치 탈출

제1장 우주론의 기원
1. 아인슈타인의 우주
2. 팽창우주의 발견
3. 빅뱅 이론의 확립
4. 우주의 기원

제2장 소립자와 우주―인플레이션이라는 열쇠
1. 힘의 통일 이론과 우주
2. 진공의 상전이와 힘의 분기
3. 인플레이션―초기 우주의 급팽창
4. 미시적 요동으로부터의 탄생―양자 우주
5. 고차원 공간에 떠 있는 막―브레인 우주

제3장 서서히 드러나는 우주의 역사
1. 우주의 보이지 않는 주역―암흑 물질
2. 우주의 진정한 주역―암흑 에너지
3. 제2의 인플레이션?
4. 정밀하게 측정된 불덩어리 우주
5. 우주의 비밀은 풀린 것인가?

제4장 우주의 미래
1. 끝없이 가속 팽창하는 우주
2. 암흑 에너지가 사라진 우주
3. 빅 크런치와 우주의 종언

제5장 멀티버스와 생명
1. 무수히 태어나는 우주
2. 왜 '현재의 우주'일까?
3. 우주의 생명

후기
역자 후기
참고문헌

20세기 전반 '약력'과 '강력'이 알려지면서 자연계에 존재하는 기본 힘은 약력, 강력, 중력, 전자력의 네 가지가 되었다. 아인슈타인이 중력과 전자력에 대해 예상한 것처럼 다른 힘도 그 기원에 대해 설명할 수 있을지 모른다. 이 네 가지 힘이 어떤 관계가 있는 것은 아닐까. 만약 그 관계를 알면, 네 가지 힘을 하나의 힘으로 인식할 수 있다. 이론물리학자의 꿈은 모든 힘을 통일하는 '궁극의 이론'을 찾아내는 것이다.
(본문 46p)

공상과학 소설에 등장하는 '워프'라는 말을 한 번쯤 들어본 적이 있을 것이다. 보통 수년은 걸릴 우주여행이 한순간에 가능해지는 것이다. 사과의 표면을 우주라고 하면, 꼭지가 달린 윗부분부터 밑바닥까지 가려면 보통은 사과 표면을 빙 돌아가야만 한다. 그런데 벌레가 사과 꼭지서부터 심을 통과하는 구멍을 뚫는다면 지름길이 생긴다. 우주에도 이런 구조가 생긴다면 워프도 가능하지 않을까. 이 구조를 웜홀(벌레 먹은 구멍)이라고 부른다.
(본문 75p)

우리은하 밖에는 우리은하와 비슷한 무수한 은하가 분포하고 있다. 현재 100억 광년 넘게 멀리 떨어진 다수의 은하가 속속 관측되고 있으며 이들 은하는 광속에 가까운 속도로 우리은하로부터 멀어지고 있다. 100억 년 후 우리의 자손들은 이들 은하를 보지 못할 것이다. 모두 '사건의 지평선' 너머로 사라질 것이기 때문이다. 사건의 지평선이란, 우주의 일정 시각 먼 우주를 관측할 때 볼 수 있는 한계 거리이다. 지수 함수적 가속 팽창을 하는 우주론에서는 이 거리를 '드 지터 길이'라고 부른다. 현재의 암흑 에너지 수치로 계산하면, 그 거리는 약 170억 광년이다. 앞으로도 멀리 있는 은하는 잇따라 이 거리를 넘어 우리의 시야에서 사라질 것이다.
(본문 128p)