제1장 비밀의 열쇠를 찾기까지
항성 천문학의 선구자 - 허셜
논쟁을 불러일으킨 허셜
성운의 정체는 무엇일까
성운을 둘러싼 혼란의 시기

제2장 우주의 크기에 대한 논쟁
대논쟁(The Great Debate in Astronomy)
대논쟁을 마무리 지은 허블
팽창하는 우주와 적색편이
상상력을 가능케 하다
은하의 후퇴속도와 거리

제3장 어두운 밤하늘의 수수께끼
허블의 관측
우주가 팽창한다는 증거
은하까지의 거리를 알아내다
밤하늘은 왜 어두운가?
보이지 않는 별 - 전파원
전파간섭계는 어떤 망원경인가?
우주는 먼 과거에 붐볐다
어둡지만 어둡지 않은 밤

제4장 우주의 본성에 대한 질문
우주는 팽창하고 있을까?
우주의 전파 잡음 관측
다시 주목받은 가모브이론
전파 잡음의 의미는?
전파 잡음의 증거를 찾아서- COBE 위성
복사에너지 탐사의 중요성

제5장 소립자로 바라본 우주의 탄생
수수께끼에 싸인 우주
우주탄생의 시나리오
'반입자'들이 사라졌다
원소는 어떻게 만들어지는가?
철 보다 무거운 원소는 어떻게 생성되었을까?
탄소 합성이 일어나지 않았다면?

제6장 불가사의한 최초의 순간
빅뱅 이전을 설명하다
'인플레이션(Inflation) 이론'이란 무엇인가?
물질에 질량을 부여하다
탐사 위성 관측자료 - COBE와 WMAP
불덩어리 우주 탄생

제7장 은하의 탄생과 성장
은하에 수수께끼 물질이?
보이지 않는 증거들
은하의 구조
은하는 어떻게 커지는가 ― 충돌-병합설
왜소은하 기원설

제8장 96%의 수수께끼를 찾아서
미지의 물질
암흑물질의 후보
'유령입자'가 암흑물질의 정체인가?
원시 블랙홀도 후보가 될까?
우주의 미래에 영향을 주는 물질
최대의 난제 - 암흑에너지
암흑에너지의 정체는?
진공에너지의 존재 입증

제9장 자연계를 지배하고 있는 힘
초기 우주의 힘은?
전자기력, 약력, 강한 핵력의 개념
고에너지 가속기 실험

대칭성을 찾으려는 통일장이론
제10장 우주의 통일이론을 찾아서
우주탄생을 둘러싼 이론들
대수축(Big Crunch)은 일어날 것인가
끈에서 시작된 우주
닫힌 끈들의 상호작용
초끈 이론과 M이론

제11장 우주는 왜 탄생해야 했을까
공간의 역사
움직이는 공간
프리드만 우주
우주가 아주 작았을 무렵
일반 상대론의 한계
파인만(Feynman)의 방법
영점진동과 터널효과
우주공간의 문제
드 지터 우주
양자론으로 보는 우주의 탄생
양자론으로 바라보는 시간
허수의 시간

제12장 우주다운 우주를 위해서
우주의 역사에 대한 가능성
양자 드 지터 우주
우주 발생과 끝의 문제
양자론으로 본 우주의 역사
우주항의 수수께끼
진짜 '있는' 상태와 별난 '있는' 상태
진짜 '없는' 상태와 별난 '없는' 상태
인플레이션 시나리오
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