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들어가며
제1장: ‘우리 우주’에는 시작이 있다 1-1: 우주는 영원불변한 존재가 아니다 1-2: 우주의 시작에 대해 생각한다 1-3: 표준빅뱅이론을 신뢰할 수 있는 이유 1-4: 우주 인플레이션 제2장: ‘無’로부터의 우주 탄생론 2-1: ‘무(無)’란 무엇인가 2-2: 우주의 경계조건 2-3: 우주의 시작과 ‘무’ 2-4: 우주는 정말 ‘무’에서 시작되었을까 제3장: 양자론과 우주론 3-1: 양자론의 의미 3-2: 고전물리학은 따분하다? 3-3: 양자론은 고전물리학을 뒤엎는다 3-4: 신은 주사위 놀이를 한다 3-5: 중력을 양자화하는 이론은 미완성 3-6: 중력의 양자론을 검증하는 일의 어려움 3-7: 양자우주론 제4장: 상대성이론과 우주론 4-1: 시간과 공간은 단순한 무대인가 4-2: 아인슈타인의 등장 4-3: 운동의 상대성이란 4-4: 중력이란 무엇일까 4-5: 시공간이 휘어져 있다는 것의 의미 4-6: 중력은 빛을 휘게 한다 4-7: 우주를 모델화하다 4-8: 우주 팽창의 발견과 르메트르 4-9: 우주는 어디를 향해 팽창하는가 제5장: 소립자론과 우주론 5-1: 소립자론을 우주론에 응용하다 5-2: 빅뱅이론과 원자핵 물리학 5-3: 현재의 우주에 있는 다양한 원소의 기원 5-4: 3중 알파반응의 기발함 5-5: ‘인간원리’란 무엇인가 5-6: 소립자론에서 보는 다중우주 5-7: 우주론에서 말하는 다중우주 제6장: 우주의 시작에 답은 있는가 6-1: 우주의 시작이라는 의문 6-2: 휠러의 ‘참가형 우주’ 6-3: 호킹의 ‘톱-다운형 우주’ 6-4: 휠러와 다(多)세계 해석 6-5: 우주관(宇宙觀)은 돌고 돈다 6-6: 정보와 우주 6-7: 플랑크톤이 매우 똑똑하다면. 맺는말 |
Takahiko Matsubara,まつばら たかひこ,松原 隆彦
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인플레이션 이론은, 표준빅뱅이론이 기술하는 우주보다 시간상으로 앞서 일어난 현상을 설명한다. 또 인플레이션이 시작되기 전부터 이미 우주는 존재하고 있었다고 전제하기 때문에 우주가 시작되고 난 이후의 일을 탐구하는 이론이다. 인플레이션 시기가 끝난 후, 뜨거운 불덩이 같은 상태[빅뱅]의 우주가 되었고, 빅뱅 우주가 계속 팽창하고 온도가 내려가면서 지금의 우주가 되었다고 보는 것이 인플레이션 이론이다. --- p.33
우주가 시작되기 전에는 무엇이 있었나, 라는 질문이 의미가 있으려면 우주가 시작되기 전에도 보통 생각하는 의미에서의 시간이 흐르고 있어야만 한다. 그런데 시간은 우주가 있어야만 존재할 수 있다. 우주가 없다면 시간도 없다. ‘무’에서는 시간이 흐르지 않으므로 ‘무’라는 상태가 ‘언제’ 시작되었는가, 라는 질문도 의미가 없다. --- p.99페이지) 인플레이션은 다른 우주를 만들어낼 수 있다. 게다가 다른 우주에서도 양자적인 불확정성이 있으므로 거기서도 다른 우주가 태어날 수 있다. 최초의 우주를 모(母)우주라 하면, 거기서 태어난 우주는 자식(子)우주, 자식 우주에서 태어난 우주는 손자(孫)우주가 된다. 이처럼 다른 우주는 얼마든지 증식해 갈 수 있으므로, 그 결과 다중우주가 된다. --- p.187 스티븐 호킹의 ‘무로부터의 우주 탄생론’은 양자론의 원리가 시공을 초월해서도 성립한다는 전제에서 추론을 펼친다. 우주의 탄생이 우리가 알고 있는 양자론의 원리에 지배된다고 보는 것이다. 양자론에서는 현실과 비현실이 모호하다. 또 ‘무’는 우주를 낳는 모체이다. 따라서 ‘무’에서는 우주가 태어난 상태와 태어나지 않은 상태가 중첩돼 있다. --- p.200 영화 [매트릭스]는 가상 현실이 주제이다. 이 영화를 보고, 지금 우리가 사는 이 세계가 가상 현실이 아니라는 건 어떻게 보장되는가, 라는 의문을 품은 이들도 많을 것이다. 컴퓨터에 의해서 자의적으로 만들어진 가상 현실이 인간이 느끼는 현실과 구별될 수 없다면, 이 세계라는 존재는 도대체 무엇일까. 게다가 자연계는 인간이 직관적으로 믿고 있는 것과 같은 존재가 아니라는 건 이미 양자론을 통해 분명해지지 않았는가. 현실의 세계가 존재한다고 믿는 것은 인간의 뇌가 작동한 결과일 뿐이고, 그렇게 존재한다고 믿고 있을 뿐일지도 모른다. 우리가 현실이라고 믿는 세계는 우리가 이해할 수 있는 정보가 축적된 것일 뿐, 그 이상의 존재가 아닐지도 모른다. 휠러가 지적한 것처럼 비트(bit)가 모든 것을 만들어내는 것이 자연계의 진실일까. --- p.238 |