1

현대우주론관측사실측사

“관측은 언제나 이론을 동반한다.”Edwin HubbleThe Realm of the Nebulae (1936)

“우주론에서 진정한 진전은 대부분 천문관측에서나왔다.”

F. Hoyle, G. Burbidge, and J. V. NarlikarA different approach to cosmology (2000) pvii

우주모형의 다섯 가지 가정 중력

뉴턴, 아인슈타인, 혹은 다른 중력

공간 기하 (부분 곡률)균일-등방, 혹은 복잡한 기하: 우주론원리

물질 구성원자, 복사, 암흑물질, 암흑에너지, 장(fields), ...

우주구조의 초기조건중력으로는 만들 수 없음, 양자요동, ...

토폴로지 (전체 모습) 중력으로는 결정되지 않음

우주론원리 우주의 큰 규모에서 물질의 3차원 공간분포가

균일하고 등방하다는 가정 (Einstein 1917)

얼마나 큰 규모?

“아인슈타인의 첫 우주론 논문은 순수하게이론적인 연습으로서 단 하나의 천문학적인 상수도이론적인 연습으로서 단 하나의 천문학적인 상수도포함하고 있지 않다.”

Paul FeyerabendAgainst Method , 3

rded. (1993)

“우주론에서 원리란 증거에 의해 지지되지 않는가정과 같은 뜻으로 종종 쓰이는데, 그것 없이는분야가 진행 될 수 없다.”

Martin Rees (2000)

우주론원리 관측상황우주배경복사는 아주 등방

이중극 (Dipole) 온도 차이는 10-3

수준다중극 (Quadrupole) 이상 온도 차이는 10

-5수준

은하분포는 ?대규모 은하 적색이동 (거리 대신) 조사불확실

호라이즌 너머에서는 원리상 검증 불가능!호라이즌=우주의 나이 동안 빛이 간 거리

큰 규모에서 우주(은하들의 분포)가 균일-등방한지여부는 아직도 관측으로 검증해야 함

하지만, 이론에 쓰인 우주론원리는 물질이 아닌, 공간의 기하Geometry에 필요 (물리적 개념!)

공간 기하의 건드림은 < 10-5

수준

고대 힌두 우주론원리

“우주는 무한히 불균일하다. 우리 위치는 시간이나공간상 특이한 곳이 아니지만, 평균적이지도전형적이지도 않다. (무한히 퍼진 변수들에서 어떤평균이나 중간값을 얻는 것은 무의미하다.)”

Rudnicki (1982)Rudnicki (1982)

우주는 팽창과 완전한 붕괴 사이를 순환하며, 주어진 한 순간에도 무한히 많은 우주가 있다.

“이것 말고도 셀 수 없이 많은 우주가 있다.” Bhagavata Purana 6.16.37

1. 우주의 존재명백함!

“우주가 어떻게 되어있는가 보다는, 그것의존재가 신비로운 사실이다.”

Ludwig Wittgenstein (1922)

아직은 철학의 영역임아직은 철학의 영역임

“철학은 호기심에서 시작한다. 그리고, 최선의철학적인 사고를 마친 뒤에도, 그 호기심은남는다.”

A. N. Whitehead (1861-1947)

“과학은 우리가 아는 것, 철학은 우리가 모르는것이다.”

Bertrand Russell (1872-1970)

2

2. 어두운 밤하늘어두운 밤하늘은 별들이 균일하게 무한히 펼쳐진

영원히 정적인 우주에서는 불가능함

Johannes Kepler (1610)Olbers’ paradoxEdgar Allen Poe (1848) Eureka

현대우주론에서는 관측 가능한 영역이 유한한 시간동안 존재해 왔으며, 유한한 빛의 속도로 해결됨

3. 거리-적색이동 관계 1929년 허블, 1927 르메트르

적색이동(redshift z≡Δλ/λ)이 거리(d)에 비례: z c ~ H d

도플러-피죠 효과를 이용해 은하가 멀어져 가기때문으로 해석: v ~ z c for v ≪ c.증명은 어려움! 공인된 해석

원리상 검증불가!다른 가능성: Expanding space(공간의 팽창),

Tired light, Alternative gravity, Decreasing c or h, Increasing mass or e, Shrinking atom, …

1998년 Type Ia supernova 관측이 우주론원리에 따른

예상보다 어두움, 팽창의 가속으로 해석

암흑에너지Dark Energy 가설

원리상 검증불가!

“실험은 단지 물체들 사이의 관계를 가르쳐줄 뿐이다. 실험은 우리에게 물체와 공간의 관계 또는 공간의다른 부분 사이의 상호 관계는 제공하지 않는다 ”

공간의 팽창?

다른 부분 사이의 상호 관계는 제공하지 않는다.Henri Poincaré, Science and Hypothesis (1905)

“그것의 성질은 (상수이든 변수이든) 이론 물리학의중대한 문제이다.”

“암흑에너지의 존재에 대한 유추는 우주가 큰

암흑에너지 가설

규모에서 균일하고 등방하다는 가정에 기반하고 하고있다.”

George F. R. Ellis (2009)

Hubble tensionLocal observation:

H0 = 73.5 ± 1.4 km/sec/Mpc (HST-2019)CMB observation:

H0 = 67.4 ± 0.5 km/sec/Mpc (Planck-2019)H0 67.4 0.5 km/sec/Mpc (Planck 2019)

H0 ≡ 100 h km/sec/Mpc

Hubble diagramz (redshift)

d (distance)

Hubble (1929)

3

Edwin Hubble “THE OBSERVATIONAL APPROACH TO COSMOLOGY”Oxford University Press, 1937

Type Ia SN

Hubble diagram

http://cfa-www.harvard.edu/cfa/oir/Research/supernova/home.html

Accelerating

70% DE

repulsive!

Recent UNION2 data

A l ti

557 SNe data in Amanullah, R., et al, ApJ 716, 712 (2010). Figure by Dr. Chan-Gyung Park

Accelerating73% DErepulsive!

4. 우주의 나이오래된 별떼 (globular clusters)의 이론으로 추정한 나이가

15%정도 줄어 듬

우주모형의 나이는 가속을 고려하면 증가됨

최근 추정:t = 137.97±0.23억년 (Planck 인공위성)t 137.97 0.23억년 (Planck 인공위성)

추정된 우주모형의 나이가 가장 오래된 천체의 나이와비슷하기에 우주모형이 아주 틀리지는 않아 보임

5. 우주거대구조

은하들은 3억 광년 (100Mpc) 보다 큰 규모에서는대략 균일하게 분포한다고 주장불확실

작은 규모의 구조는 균일한 분포에서 조금 벗어남 작은 규모의 구조는 균일한 분포에서 조금 벗어남불확실

더 작은 규모에는 비선형 구조명백

빛을 내는 물질로 관측된 은하나 은하떼, 우주거대구조의 분포와 시선속도로 추정한 중력을내는 물질 분포 사이 불일치

은하나 은하떼, 거대구조에서 뉴턴(아인슈타인)중력이 틀리거나

암흑물질 가설

중력이 틀리거나

중력이론이 맞는다면빛을 내지 않는 다량의 물질 요구

암흑물질Dark Matter 가설

4

은하 분포은하들이 보여주는 우주의 구조

SDSS

66,976 out of 205,443 galaxies Astronomy picture of the day October 28 2003

우주거대구조

거리

z ~ 0.06d ~ 6h-1억 광년

z = v/c ~ 0.03d = v/H ~ 3h-1억 광년de Lapparent etal. (1986)

http://www.sdss.org/

SDSSMain galaxies

거리

Coma cluster Virgo cluster

2dF 관측결과

d = v/H = cz/H

= 300h-1

Mpc

~ 10억광년

245,591galaxies

Limiting magnitude : 19.45http://www.mso.anu.edu.au/2dFGRS/

우리의 위치

거리

= r

z ~1.7, r~4.7

SDSS in comoving scale

z ~∞rparticle horizon

zrec~1089

r =19Gpcrevent horizon

LRG galaxies

Quasars

z ~2., r~5.2

z ~1., r~3.3

z ~.5, r~1.9

Gott, J. R., et al., astro-ph/0310571 (2003)

proper distance

SDSS Main galaxies

Gott, J. R., et al., A Map of the Universe Astrophysical J. 624, 463 (2005) http://arxiv.org/abs/astro-ph/0310571

5

SDSS in look-back time scale

Gott, J. R., et al., astro-ph/0310571 (2003)

빅뱅137억년 전

50억년 전

Blue line: 5% dust, 25% DM, 70% DE

quasi-linear

linear

Density power spectrum

Tegmark, M., et al, http://xxx.lanl.gov/pdf/astro-ph/0207047

non-linear

SDSS DR7 LRG

Baryonic Acoustic Oscillation (BAO)

Reid et al, arXiv:0907.1659v2

(아인슈타인) 우주론원리

“오직 큰 규모의 구조만 고려한다면, 우리는 물질들이거대한 공간에 걸쳐서 고르게 분포하고 있다고표현할 수 있을 것이다.”

A. Einstein, Cosmological considerations in the

general theory of relativity(1917)

“천문학의 관점에서 볼 때 물론 저는 하늘에 고상한성체를 세운 셈입니다. … 제가 구성한 모형이 실재와상응하는지는 다른 질문입니다. 여기에 대해 우리는아마 결코 알지 못할 것입니다.”

Einstein, Letter to Willem de Sitter (1917)

“공간적 균일성은 표준우주론의 중요한 기초 중하나이다. 따라서 이 기초들을 관측으로 검증할 수있는 어떠한 가능성도 두 손 벌려 환영해야 한다 ”

우주론원리 검증

있는 어떠한 가능성도 두 손 벌려 환영해야 한다.George F. R. Ellis (2008)

Claimed Homogeneity Scale: Radius R~70/h Mpc~3억 광년

55,000 LRGs

105,831 LRGs

No Homogeneity Scale found: Even at R~300/h Mpc~14억 광년

박찬경 교수(전북대)

6

LRG and CMASS

CMASS618,806

LRG105,831

적색이동 거리 과거

김이곤 (경북대)

CMASSLRG

적색이동 , 거리-과거

관측 이론

CMASS R=70h-1Mpc Random

Lagoon~85%

Hill~118%

Trench~54%Peak~179%

Trench~54%Peak~179%

김이곤 (경북대)

CMASS R=300h-1Mpc Random Trench~92%Peak~110%

Lagoon~98%

Hill~102%

Trench~92%

Peak~110%

김이곤 (경북대)

우주론원리의 존재론적 위상 우주론 원리: 균일등방 배경이 존재한다는 가정

실제 모형은 균일등방 배경 + 선형 건드림(우주구조)

선형 건드림은 평균으로 상쇄됨 -> 균일등방 배경!

건드림이 비선형이면 균일등방 배경의 의미가 불확실해짐

건드림은 물질의 도가 아닌 곡률 건드림 ~ /c2

: 중력 포텐셜 건드림

/c2 은 전 우주에 걸쳐 < 10

-5: 충분히 선형!　　　

한편 상대적 밀도 건드림은 호라이즌 보다 작은 규모에서

ρ/ρ >> /c2

따라서, 우주론 원리는 우주에서 성립할 수 있지만 (일관성), 하늘에 있는 것은 아님!

물질은 자연에 있지만, 곡률과 중력 포텐셜은 개념일 뿐

6. 우주배경복사 온도가 2.725K인 거의 완벽한 흑체

1cm3에 400개 정도의 광자, TV 잡음의 1%

천분의 1도 정도에서 이중 온도 비등방성: 아마도 우리 움직임 때문

십만분의 1도 정도에서 다중 온도 비등방성당시 존재한 구조의 영향으로 발생당시 존재한 구조의 영향으로 발생현재 보이는 우주구조들이 자라나는 과정에서 남긴 흔적구조형성이론에 제한을 줌

현대 우주론에 따르면, 우주배경복사는우주의 규모가 지금보다 천 배 작고,온도는 지금보다 천 배 높은 3000K,우주의 나이가 38만년일 때를 보여주는 것으로 해석

우주배경복사가 이와 같이 우주론적이라는직접증거는 아직 없음

“발견은 이해를 요구한다.”A. N. Whitehead (1932)

Spectrum of the Cosmic Microwave Background Radiation as measured by the FIRAS instrument on COBE and a black body curve for T = 2.7277 K. Note, the error flags have been enlarged by a factor of 400. Any distortions from the Planck curve are less than 0.005% (see Fixsen et al. 1996). M. S. Turner and J. A. Tyson Reviews of Modern Physics, 71, p. 145, 1999 http://nedwww.ipac.caltech.edu/level5/Tyson/frames.html

7

CMB Spectrum

빛의 강도 100 x error bar믿기지 않는 정 도!

COBE (1989)파장

흑체: 열 평형상태

CMB Spectrum

Observation

Theory: Theoretically simplest

nte

nsi

ty

Wavelength

In thermal equilibrium

Lig

ht

in

Smoot and Scott, Cosmic microwave background (1998) in the 1998 Review of Particle Physics

평균한 빛의 전체 스펙트럼

우주배경복사

전빛

전파 마이크

로파 넘빨강

가시광

넘보라

엑스선

감마선

빛의

강도

빛의 파장

A compilation of recent constraints on extragalactic diffuse background radiation. In terms of total energy the CMB dominates, with the Far-Infrared and Optical Backgrounds about a factor of 100 lower. D. Scott Published in "Beyond the Desert", ed. H.V. Klapdor-Kleingrothaus, 1999 http://nedwww.ipac.caltech.edu/level5/Scott/frames.html

우주배경복사 온도 비등방도

Smoot, et al (1992)

등방

2.725 K

Dipole3

마이크로파

COBE (1992)

2년 관측δT/T ~10

-3 수준

Multipole

δT/T ~10-5 수준

파장이 천 배 늘어남

멀리 볼수록 과거

원자 상태

빛에 투명

이온화 상태

빛에 불투명

현재, 137억년

2 725K 마이크로파

38만년

3000K

우주배경복사 관측

2.725K, 마이크로파

현재

가시광8분전

5800K

해 관측 원자 상태

빛에 투명

이온화 상태

빛에 불투명

8

WMAP full-sky maps in each of 5 frequency bands from 23 (top left), 33 (middle left), 41 (bottom left), 61 (top right), and 94 GHz.The red band in each is microwave emission from our Galaxy. This multi-frequency data is used to subtract the Galactic signal and produce the CMB map http://map.gsfc.nasa.gov/m_or.html

WMAPTemperature-polarization anisotropies

cosmic variance

http://map.gsfc.nasa.gov/

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Planck http://spaceinimages.esa.int/Images/2013/03/Planck_WMAP_comparison

(1992)각 분해능 7도

(2004)

각 분해능 1/5도

Planck우주팽창 후 38만년일 때 전 하늘 모습 (2013)

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Planck

2.725 0.0003 K= 2.725 (110

-4) K

∴ 선형물리학!

9

cos ic i ce

온도 비등방도 통계분석

이론(모형):

아인슈타인 중력 Einstein gravity우주론원리 Cosmological principle암흑에너지 Dark energy암흑물질 Dark matter

우

관측

각크기

Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results [astro-ph/1303.5062]

cosmic variance

Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results [astro-ph/1303.5062]

초기우주가속팽창 Inflation온도분산

Best matching parameters:13.797 ± 0.023 Gyr

Age of the model Universe4.54 ± 0.05 Gyr

Age of the model Earth

Sachs-Wolfe effect

Unbelievable success of linear perturbation theory!

Precision era

Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results [astro-ph/1303.5062] Table.9

Covariantor 1+3 formulation

Sachs and Wolfe, ApJ 147 (1967) 73

fully nonlinear and exact ADM (Arnowitt-Deser-Misner)or 3+1 formulation

Do we need such a heavy formulation in cosmology?

Fully

Relativistic

Fully NL and Exact Perturbation

Fully nonlinear and exact perturbation formulation

Cosmological Nonlinear (NL)Perturbation (2

ndand 3

rdorder)

ativ

isti

c

Terra IncognitaNumerical Relativity

WeaklyRelativistic

NewtonianGravity axis Fully

NonlinearWeakly

Nonlinear

Linear Perturbation

Cosmological 1st

order Post-Newtonian (1PN)

Background World Model, or

Minkowski axis

Nonlinear

Rel

a

Vishniac MN 1983Pure Einstein

Leading Nonlinear Density Power-spectrum in the Comoving gauge:

Linear perturbation

Jeong, et al., ApJ 722, 1 (2011)

Unreasonable effectiveness of Newton’s gravity in cosmology!

Jeong et al ApJ 2011

Pure Einstein

Jeong, Gong, Noh, JH, ApJ 722, 1 (2011)

7. 우주를 구성하는 물질빛을 내는 최소한의 원자를 구성하는 물질:

~ 0.5% 이내

원자의 총량 (초기우주 핵합성으로 추정): ~ 4%암흑원자 (dark atom) ~ 3.5%

은하의 회전과 은하떼의 운동에서 추정한 당기는은하의 회전과 은하떼의 운동에서 추정한, 당기는중력은 있지만 빛을 내지 않고 있는 물질암흑물질 (dark matter) ~ 20-30%

최근 우주를 가속시키고 있는, 미는 중력을 내는가상의 에너지

암흑에너지 (dark energy) ~ 70%

총량은 우주의 공간곡률이 0인 정도

10

우주의 구성이 중 일부(0.5%)만이빛을 냄

1 은하회전

1. SNIa2. 우주구조 형성론3. 우주배경복사 비등방도혹은 다른 중력

1. 은하회전2. 은하떼 운동3. 중력렌즈로 추정한 질량4. Bullet cluster5. 우주구조 형성론6. 우주배경복사 비등방도혹은 다른 중력

W. L. Freedman and M. S. Turner “Measuring and Understanding the Universe”http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/0308418 http://nedwww.ipac.caltech.edu/level5/March03/Freedman/frames.html http://en.wikipedia.org/wiki/Big_Bang

은하 회전 곡선

Rotation curves of 4 spiral galaxies, one of which is the Galaxy (data taken from Sofue, Y., 1997, PASJ, 49, 17). M. Plionis Proceedings of the 1st Aegean Cosmology Summer School (2001). http://lanl.arxiv.org/abs/astro-ph/0205166http://nedwww.ipac.caltech.edu/level5/March02/Plionis/frames.html

Bullet cluster

1E 0657-56 (bullet cluster). Direct Proof of Dark Matter. This cluster was formed after the collision of two large clusters of galaxies. Composite image of the Bullet cluster shows distribution of ordinary matter, inferred from X-ray emissions, in red and total mass, inferred from gravitational lensing, in blue. http://chandra.harvard.edu/photo/2006/1e0657/

ΩΛ≡총 도에 대한Λ의 기여도

Ωm≡총 도에 대한물질의 기여도

Ωm-ΩΛ with CMB, BAO, and SCP Union2.1 SN Constraints http://supernova.lbl.gov/Union/

현대우주론에 필요한 이론:

1. 아인슈타인 중력 (가정)

2. 균일-등방 배경 (가정)

3. 원자와 빛

4. 구조로 자라날 작은 정도의 건드림 (초기조건)

관측을 전혀 설명 못함!

추가 요청되는 이론(가설):

5. 암흑에너지Dark energy ~70%

6. 암흑물질Dark matter ~ 25%

7. 암흑원자Dark atom ~ 5%

95%-99.5%에 달하는 미지의 요소가 필요

11

8. 가벼운 원소 함량초기우주 가벼운 원소 핵 합성:

수초 ~ 수분까지 H, D, 3He,

4He,

7Li 생성

그 이상 Fe 까지는 별 내부에서 생성 (핵융합)

Fe 이상 U 까지는 별이 폭발(supernova)하며 생성

이론으로 추정한 원자의 도: 이론으로 추정한 원자의 도: 초기우주 핵 합성으로 만들어진 H, D,

3He,

4He,

7Li 양이

관측과 일치하기 위해서는 원자의 양이 총 도의4% 정도 필요

Alpher, Herman (1948)은 이 과정에서 우주배경복사예측

원소의 기원에 대한 현대의 신화:중원소의 기원은 먼 은하들의 중원소 함량과 불일치!

PrimordialNucleosynthesis

h2=0.5

Freeman and Turner (2003)

9. 물질과 반물질 비현재 우주는 물질이 반물질을 압도하고 있음

각 입자에는 반입자 (전하의 부호가 반대) 존재

입자와 반입자가 만나면 → 100% 빛으로 소멸됨

물질의 개수를 빛의 개수와 비교하면,-10

η ≡ nBaryon/nPhoton ~ 10-10

원자 하나 당 100억 개의 광자(빛 입자)

이 비율은 시간에 따라 일정함

필연적인 결과인가?우리우주의 우연한 특성인가?

이 비율을 설명하려는 이론: Baryogenesis

10. 관측자의 존재우리우주에는 관측자가 존재한다는 사실을 잊으면 안됨

예를 들어, 자연 상수가 특별한 값을 가진 이유를 설명할때, 만약 그 값이 지금과 다르면 그 결과로 우리가 존재할수 없다면, 우리가 존재한다는 사실이 우리의 존재를위해 허용된 값을 가진 우주를 관측할 수밖에 없다는전제조건이 됨: 인류원리(Anthropic principle)( p p p )

자연상수 G (중력), c (상대론), h (양자론)값이 조금다르면 생명이 존재할 수 없다는 주장, 그런가?

1. Multiverse 주장: 우리우주의 상황과 전혀 다른 조건을갖춘 우주가 존재하지만 우리는 그곳에 살 수 없다.이런 식의 설명이 그럴 듯 하더라도, 검증이 가능한가? 예측력이 있는가?

2. Design (from Designer)

3. Good Luck (from ToE)

“우리가 관찰할 것으로 기대할 수 있는 것은관찰자로서 우리가 존재한다는 조건에 의해 제한된다. (비록 우리 위치가 꼭 중심이라는 것은 아니지만, 그것이 어느 정도는 특별 할 수 밖에 없다.)”

Brandon Carter (1974)

“우주가 지금과 같은 것은 적어도 부분적으로는 만약

“우리가 존재하기 위해 필요한 조건들은 [우리]우주의설계에 좁은 가능성만을 허용한다.”

E. Harrison (1992)

우주가 지금과 같은 것은, 적어도 부분적으로는, 만약그렇지 않았다면 왜 지금과 같은 상황에 있는지 물을 수있는 질문자가 있을 수 없기 때문이다.”

S. Weinberg (1989)

“문제를 간단한 물리로 해명할 수 있다면, 우리가그러한 문제가 존재하지 않는 우주에 살 수밖에 없다고추측하는 것보다 낫다. 인류원리에 의존하는 것은문제를 해결하는 것이 아니라 진통제 복용처럼일시적으로 회피하는 것과 같을 위험이 항상 있다.” 시적 회피하 것과 위험이 상 있다

A. Linde (2002)

“이론가들은 관측된 사실을 설명하기 힘들 때마다[인류원리를] 꺼내는 경 향이 있다.”

Roger Penrose (1989)

12

“약한 인류원리는 인류와 관련도 없고 원리도 아니다. 직접적으로나 베이즈Bayesian [통계] 형식으로도, 그것은설명 능력을 결여한 동어반복에 불과하며, 이전에알려지지 않은 결과를 예측하지도 않는다. 이것은추론이지 설명이 아니다. 강한 인류원리는 근거 없는무모한 추측이나 종교적 신념으로, 경험에 따른 근거가전혀 없는 무한개의 우주가 실재한다고 가정한다. 하지만 그런 엄청난 가정을 하고도 성공적이지 않다. 특히, 무한개의 서로 다른 우주를 가정하고서도 그중하나라도 우리와 같다는 보장조차 없다. 느슨한인류원리의 추론은 보통 경험과학의 일상적 방법에미치지 못한다. 더하여 그것은 조금도 현대 과학의 인간중심적 선회의 조짐이지도 않다.”

Jesus Mosterin (2004)

scale Horizon (~3Gpc)

Distance between two galaxies(~1Mpc)

Relativistic linear stageconserved evolution

Newtonian Nonlinear evolution

진화 시나리오

빅뱅

time초기우주가속팽창?

복사시대 물질시대

Quantum generation

recombination

Microscopic (~10-30

cm)

Macroscopic (~10cm)

(~10-35

sec)radiation=matter(~380,000yr)

present (~13.8Gyr)

가속팽창?

?

우리 우주의 역사팽창 중

유한한 과거에 팽창시작

간접 추정 나이 ~138억년

그 전은?

처음 38만년은 빛의 시대처음 38만년은 빛의 시대

그 후 물질시대 → 은하, 별, 행성, 생명

우리은하에 오래된 천체 ~ 138억년

별들은 지금도 계속 만들어지고 있음

태양계와 지구의 나이 ~ 46억년

우리은하에서 후발주자!

미래는?

JH

우리우주의 규모

은하들의 분포가 큰 영역(~수억 광년 이상)에서대략 균일 (가정!)

볼 수 있는 영역 ~138억 광년

그 너머는?

볼 수 있는 영역 안에 ~천억 개 은하

우리은하 안에 ~천억 개 별

우리은하 크기 ~지름 10만 광년인 원반

태양계 안에 수십 개의 행성급 천체

최근, 태양계 근처 별들에서 수천 개의 행성 발견

JH

중력 (Gravity):1687 뉴턴 (Newton)1915 아인슈타인 (Einstein)

우주론 (Cosmology):1917 아인슈타인: 정적인 우주모형

리 만 적인 우주 형

현대 우주론의 역사

1922 프리드만 (Friedmann): 동적인 우주모형1929 허블 (Hubble): 우주 팽창 발견, 1927 르메트르(Lemaître)1965 펜지아스-윌슨 (Penzias-Wilson): 우주배경복사 발견1992 코비 (COBE) 위성:

우주배경복사 스펙트럼, 온도 비등방도 발견1997 수퍼노바를 이용해 최근 우주의 가속팽창 발견2003 WMAP 위성2013 Planck 위성