우주론, 100년

머리말과 감사의 글
옮긴이의 글

1장. 소개
1.1 과학으로서의 우주론과 그 철학
1.2 개요

2장. 균질한 우주
2.1 아인슈타인의 우주론 원리
2.2 비균질성에 대한 초창기 증거
2.3 균질성에 대한 초창기 증거: 등방성
2.4 균질성에 대한 초창기 증거: 은하 개수 세기와 적색이동
2.5 정상 확률 과정으로서의 우주
2.6 프랙털 우주
2.7 맺음말

3장. 우주 모형들
3.1 상대론적으로 팽장하는 우주의 발견
3.2 상대론적 빅뱅 우주론
3.3 정상 우주론
3.4 정상 우주론의 실증적 평가
3.5 빅뱅 이론의 비실증적 평가
3.5.1 초창기 생각
3.5.2 우주론적 급팽창
3.5.3 편향
3.6 빅뱅 이론의 실증적 검증
3.6.1 시간 척도
3.6.2 1970년대의 우주론 검증
3.6.3 질량 밀도 측정: 소개
3.6.4 질량 밀도 측정: 허블에서 혁명까지
3.6.4 질량 밀도 측정: 평가
3.7 맺음말

4장. 흔적들: 마이크로파 복사와 가벼운 원소들
4.1 팽창하는 우주의 열복사
4.2 가모프의 구상
4.2.1 가모프의 1948년 논문들
4.2.2 우주 배경 복사의 현재 온도 예측
4.2.3 알퍼, 베테, 가모프의 논문
4.3 뜨거운 빅뱅으로부터의 헬륨과 중수소
4.3.1 우주 화석으로부터 헬륨의 인식
4.3.2 1964년과 1965년에 일어난 발전
4.4 마이크로파 복사의 원인
4.4.1 성간 시아노겐
4.4.2 벨 연구소에서의 검출
4.4.3 젤도비치 그룹
4.4.4 디키의 그룹
4.4.5 우주 배경 복사의 인식
4.5 우주 배경 복사 스펙트럼의 측정
4.5.1 1970년대의 상황
4.5.2 대안적 해석
4.5.3 서브미리파 이상 징후
4.5.4 우주 배경 복사의 열 스펙트럼 확립

5장. 우주 구조는 어떻게 성장했을까?
5.1 중력 불안정
5.1.1 르메트르의 풀이
5.1.2 리프시츠의 섭동 분석
5.1.3 중입자와 우주 배경 복사의 비중력적 상호작용
5.1.4 진스질량
5.2 모형
5.2.1 혼돈과 질서
5.2.2 원시 난류
5.2.3 은하 회전의 중력적 기원
5.2.4 폭발
5.2.5 자발적으로 깨진 균질성
5.2.6 초기 조건들
5.2.6 상향식 또는 하향식 구조 형성
5.3 맺음말

6장. 저광도 질량
6.1 은하단
6.2 은하군
6.3 은하의 회전 곡선
6.3.1 안드로메다 성운
6.3.2 NGC 3115
6.3.3 NGC 300
6.3.4 NGC 2403
6.3.5 버비지의 프로그램
6.3.6 도전
6.4 나선 은하의 안정화
6.5 저광도 물질의 인식
6.6 저광도 물질의 본질은 무엇인가?

7장. 비중입자 암흑 물질
7.1 뜨거운 암흑 물질
7.1.1 중성미자 정지 질량의 측정
7.2 차가운 암흑 물질
7.2.1 1977년에 무슨 일이 있었나?
7.2.2 1980년대 초반의 상황
7.2.3 암흑 물질 검출 연구

8장. 다양한 우주 모형의 역사
8.1 우주 배경 복사는 왜 이렇게 매끄러운가?
8.2 반례: 차가운 암흑 물질
8.3 차가운 암흑 물질과 구조 형성
8.4 주제의 다변화
8.4.1 TCDM
8.4.2 DDM과 MDM
8.4.3 ΛCDM과 τCDM
8.4.4 다른 생각들
8.5 이 모든 것들이 어떻게 잘 맞아떨어질 수 있을까?

9장, 1988~2003년의 혁명
9.1 적색이동-등급 테스트
9.2 우주 배경 복사 온도의 비등방성
9.3 세기의 전환기에 무슨 일이 있었나?
9.4 물리학적 우주론의 미래

10장. 연구 방법들
10.1 기술
10,2 인간의 행동
10.3 선택하지 않은 길
10.4 과학의 사회적 구성

해제 현대 우주론 발전의 100년을 돌이켜 보며
참고문헌

우주론을 더 잘 설명하기 위해서는 시간을 한참 거슬러 올라가서, 흥미롭게 보였지만 잘못된 것으로 판명되었거나, 결국 흥미로운 것이 아니라고 여겨진 것들도 꼼꼼히 살펴봐야 한다. 우주론이 하나의 이론으로 자리 잡기 위해서는 여러 가지 부분들이 잘 융합되어야 했다. 그러나 각 부분이 서로 다른 방법과 이유 때문에 각기 다른 속도로 진행되어 왔기 때문에, 우주론 발전을 시간 순서대로 설명하는 것은 자연스럽지 않을 수 있다. 따라서 이 책에서는 우주론 확립에 필요했던, 그러나 다소 개별적으로 진행된 여섯 가지 연구에 대해서 설명할 예정이다.

본디(1952, 14, 15)는 자신의 책에서 다른 형태의 통계적 균질성을 언급했는데, 이는 훗날 프랙털 은하 분포라고 알려진 ‘계층적 군집(clustering hierarchy)’이라고 불리게 되었다. 예를 들어 은하를 입자처럼 간주했을 때, 이것이 어떤 규모의 집단을 이루고, 다시 이 집단보다 더 큰 집단을 이루고, 이러한 구조가 점점 더 큰 규모로 확장해 갈 수 있을 것이다.