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우주

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우주 배경 복사와 태초의 빛 우주 배경 복사와 태초의 빛 밤하늘을 채우고 있는 별들을 보면, 별들은 빛으로 우리에게 그들의 정보를 주고 있습니다. 우리는 별빛이 가득한 우주를 바라보고 있는 것입니다. 그런데 우주 공간에는 별들이 발산하는 그 찬란한 빛들 외에, 또 다른 빛들도 존재합니다. 즉, 우주 그 자체가 만들어낸 빛, 우주가 형성되던 초기 고온과 고압의 우주 상태에서 만들어진 빛, 그 태초의 빛들이 바로 그것들입니다. 태초의 빛에 대한 빅뱅 우주론의 해석 137억 년 전, 우주의 태초에 빅뱅이 있었습니다. 우주는 팽창을 시작하였고 그 직후 우주의 나이 38만 년, 우주 137억 년 역사의 가장 초기에 해당되는 어느 순간, 우주 공간에는 빛이 생겨났습니다. 초기의 뜨거운 우주 속을 떠돌아다니던 고 에너지의 빛은 우주가 점점 팽창..
지동설의 관측적, 이론적 증명 지동설의 관측적, 이론적 증명 과학의 특성 중 하나로 단순성이라는 것이 있습니다. 하나의 자연 현상에 대해서 두가지 이상의 원리적인 설명이 가능할 때, 우리는 단순한 모형을 선호한다는 것입니다. 이러한 주장을 한 중세의 학자 오캄의 이름을 따서, 이러한 원리를 “오캄의 면도날”이라고 부릅니다. 프톨레마이오스의 천동설 그리고 코페르니쿠스의 지동설, 이 둘중에서 어떤 것이 더 단순한 체계라고 여러분은 생각되십니까? 코페르니쿠스의 지동설 주장이 있은 후, 약 60여년의 시간이 흘러 1600년대초, 지동설을 증명할 수 있는 새로운 사실들이 봇물처럼 쏟아지기 시작했습니다. 갈릴레이, 케플러, 뉴턴으로 이어지는 1600년대 초기 과학 혁명의 시기가 바로 그 때입니다. 1609년은 인간이 우주를 보는 방법에 대한 일..
지동설의 등장 지동설의 등장 프톨레마이오스 이후 1500년의 세월이 지난, 서기 1,500년대 중반 드디어 유명한 코페르니쿠스가 등장합니다. 1543년, 코페르니쿠스는 프톨레마이오스의 천동설 체계가 태양, 달, 그리고 행성들의 운동을 매우 정확하게 원리적으로 설명하고 있다는 사실은 잘 이해했습니다. 그런데, 이러한 천동설의 운동 체계가 기하학적으로 너무 복잡하다는 사실을 매우 불편하게 여겼습니다. 그래서, 태양을 우주의 중심으로 하는 행성들의 운동 체계 즉 지구와 행성들이 태양을 중심으로 공전하는 지동설 체계를 재검토해보았습니다. 태양을 중심으로 행성들이 공전을 하게 되면, 매우 단순한 기하학적 원리로 행성들의 움직임을 설명할 수 있기 때문입니다. 이 사실은 그 이전 1500년 전, 프톨레마이오스도 물론 알고는 있었죠..
어두운 밤하늘과 올버스의 역설 어두운 밤하늘과 올버스의 역설 낮에 보는 하늘이 밝아 보이는 것은, 햇빛이 지구의 두꺼운 대기에 산란되어서 밝게 보이는 것입니다. 실제로, 우주 왕복선을 타고 우주 정거장에 가서 우주를 바라보게 되면, 해가 있는 방향을 바라보아도 하늘은 어둡습니다. 달에는 대기가 없습니다. 실제로 대기가 없는 달에서 하늘을 보면, 해가 있는 방향이나 지구가 있는 방향이나 어느 방향을 보더라도 하늘은 언제나 어둡습니다. 우주의 하늘은 언제나 어둡습니다. 왜 우주 공간은 이렇게 어두운가? 이 어두운 밤하늘을 이해하는 것이, 바로 빅뱅으로 생긴 우주, 즉, 팽창하는 유한한 크기의 우주, 즉, 빅뱅 우주론 그 자체를 이해하는 첫걸음이라는 매우 놀라운 사실에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 우주가 어두운 이유 오랜 과거의 사람들은..
고대 우주관과 모순 고대 우주관과 모순 시대에 따르는 우주관 또는 우주론이 생기고, 때로는 별과 우주에 대한 신화와 전설들이 만들어져 왔습니다. 과거에 살았던 인간이나 현재를 살아가는 인간이나 맨눈으로 확인되는 밤하늘 별들의 움직임은 거의 유사한 현상으로 관측이 될 것입니다. 태양은 매일 뜨고 지면서, 변함없이 우리의 삶을 지배하고 있습니다. 달은 약 한 달을 주기로 커졌다 작아졌다를 반복합니다. 태양이 지면 밤하늘에 수많은 별들이 나타나고 그 별들은 자신의 자리를 일정하게 유지하면서 서쪽 방향, 서쪽 나라로 움직여 갑니다. 이러한 현상을 잘 관찰해 보면, 밤하늘 그 자체와 밤하늘의 별들은 전체적으로 매우 규칙적인 움직임을 하고 있는 것처럼 보입니다. 기원전 그리스의 과학철학자들은 이러한 현상을 관찰하면서, 우주 그 자체는..