들어가는 말 4

1장. 광활한 우주 13
1 소개의 글 13
2 넓고 넓은 우주 14
3 팽창하는 우주 21
　　- 팽창하는 우주의 발견 22
　　- 적색편이와 허블 32
　　- 우주 팽창을 기술하는 산수 37
　　- 우주의 팽창은 어떻게 이해해야 하는가? 41

2장. 양자역학의 신세계 ― 요동치는 전자 45
1 빛에 대한 이야기 46
　　- 목욕탕과 흑체복사 52
　　- 서로 너무나 다른 빛과 전자 53
2 양자역학과 파동함수 60
　　- 빛알갱이와 전자는 입자인가요, 파동인가요? 64
　　- 현대 양자장 이론 70

3장. 상대적 시공간 73
1 횃불은 다음 세대로 73
2 뉴턴이 생각한 시공간 77
　　- 상대성원리 79
　　- 뉴턴의 시공간과 우주의 끝 80
3 특수 상대성이론 83
　　- 전지전능한 빛의 속력 84
　　- 길이는 줄어들고 시간은 느려진다? 87
4 일반 상대성이론과 시공간 ― 아주 특별한 중력 98

4장. 쪼개고 또 쪼개면? 111
1 가장 작은 알갱이 111
2 자연에 존재하는 기본적인 힘 126
　　- 누구도 피할 수 없는 중력 126
　　- 전자기력과 전자기파의 무지개 129
　　- 종신형 감옥에 있는 쿼크와 강력 135
　　- 약력과 동위원소, 그리고 중성미자 140
3 입자물리학의 표준모형 142
　　- 쿼크와 경입자 143
　　- 힘을 매개하는 입자들과 파인만 도식 146
　　- 우리의 소원은 통일 149
　　- 신의 입자? 힉스 입자? 153
　　- 변하지 않는 물리량 155

5장. 물질-반물질 문제 167
1 반물질은 어디로? 168
　　- 원시 반물질이 사라지려면? 172
　　- 중입자 번호 깨짐 조건이 필요한 이유 173
　　- C, C P 대칭성 깨짐 현상이 필요한 이유 174
　　- 열적 평형 조건이 깨지는 기간이 필요한 이유 180
2 C P 깨짐 현상을 좀 더 찾아라! 181

6장. 대폭발과 태초의 빛 189
1 대폭발의 메아리? 190
　　- 태초의 빛 ― 우주배경복사의 발견 190
　　- 저희 실험실 이야기 198
　　- 배경복사가 흑체복사? ― 살 빼기 작전 200
2 대폭발 메아리 형성은 언제, 어떻게? 204

7장. 우주 예산 부족 문제 213
1 암흑물질 214
　　- 암흑물질? 투명물질? 214
　　- 암흑물질의 정체? 220
　　- 암흑물질과 이휘소 박사 224
2 수수께끼의 암흑에너지 227
3 우주 예산 부족? 237

8장. 초기 우주 급속팽창 이론 241
1 표준 우주론 모형과 문제점 242
　　- 지평선 문제 242
　　- 편평도 문제 245
　　- 자기홀극 문제 249
2 초기 우주 급속팽창 이론 250
　　- 급속팽창 이론이 필요한 이유는? 252
　　- 피천득과 초기 우주 급속팽창 이론 255
　　- 초기 우주 급속팽창 이론은 실험적 검증 가능? 258

9장. 지상 망원경 실험 263
1 지상 망원경 실험: GB 264
　　- 벨 실험 전체 회의와 가타야마 박사 264
　　- GB 망원경 구조 267
　　- GB 초점판과 검출기 270
2 스페인 카나리아 제도 272
　　- GB 망원경을 이용한 관측 276
　　- GB 망원경 운용 계획 280

부록: 눈금계수 a(t) 283
주요 수식 모음 290
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