처음 3분간

1. 서론: 거인과 소
2. 우주의 팽창
3. 우주의 초단파 배경복사
4. 뜨거운 우주의 요리법
5. 처음 3분
6. 역사적 전환
7. 처음 100분의 1초
8. 후기: 앞으로의 전망

덩어리들은 궁극적으로는 응축해서 현재의 우주 은하와 별들을 이루게 되었다. 그러나 별들이 그들의 생애를 시작한 재료들은 바로 처음 3분 동안에 마련된 것들이었다. 위에 묘사된 표준 모델이 우주의 기원에 대해서 상상할 수 있는 가장 만족스러운 이론은 아니다. 꼭 ‘신 에다’에서처럼 시초, 바로 처음 100분의 1초가량에 관해서는 설명하기 난처한 애매함이 있다. 또 초기 조건들을 확정해야 하는 달갑지 않은 필요성이 있는데, 특히 초기의 10억대 1이라는 광자의 핵입자에 대한 비율이 그것이다. 이 이론에 더 큰 논리적 일관성의 감촉이 있다면 더 좋을 것이다.
철학적으로 훨씬 더 매력적으로 보이는 하나의 대안으로 예를 들어 소위 정상상태 모델(Steady-state model)이 있다. 1940년대에 본디, 골드, 그리고(약간 다른 형식으로) 호일이 제안한 이론에서는 우주가 항상 지금 있는 그대로와 똑같았다고 한다. 우주가 팽창함에 따라 새로운 물질이 계속 창조되어 은하들 사이의 간격을 채운다는 것이다.

전형적인 은하 간의 간격이 시간의 함수로 두 가지 가능한 우주 모델에 대해 보여주고 있다. ‘열린 우주’의 경우에 우주는 무한하고, 그 밀도는 임계 밀도보다 작으며, 팽창은 느려지면서도 영원히 계속할 것이다. ‘닫힌 우주’의 경우, 우주는 유한하고, 그 밀도는 임계 밀도보다 크며, 결국 팽창은 끝나고 수축이 뒤따를 것이다. 이 곡선들은 우주 상수가 없는 아인슈타인의 장방정식을 사용해서 물질지배적인 우주에 대해 계산된 것이다.