도리얌 님의 블로그

천문학

우주의 시작은 폭발이었다?하늘을 올려다보면 별들이 영원히 존재하는 듯 보인다.하지만 과학은 그렇게 말하지 않는다.지금 우리가 바라보는 이 거대한 우주는약 138억 년 전, 고온 고밀도의 ‘한 점’에서 시작되었다고 말한다.이 놀라운 주장을 담고 있는 이론이 바로**빅뱅 이론(Big Bang Theory)**이다.1. 빅뱅 이론의 기원과 배경1.1 팽창 우주에서 출발한 이론1929년 에드윈 허블의 관측을 통해우주가 정적인 상태가 아니라 팽창하고 있음이 드러났다.이 사실은 단순히 은하가 멀어지는 것 이상의 의미를 가졌다.“멀어지고 있다면, 그 이전에는 더 가까웠을 것이다.”“모든 것이 한 점에서 시작되었을지도 모른다.”이 직관에서 출발한 것이 바로 빅뱅 이론의 초석이다.1.2 조르주 르메트르의 제안 (1927..

천문학

고요했던 우주가, 팽창하고 있다?20세기 초까지만 해도, 대부분의 과학자들은 우주는 정적인 상태라고 믿고 있었다.별들은 제자리에 있으며, 은하는 몇 개 안 되는 국소적 구조에 불과하다고 여겼다.하지만 1929년, 한 천문학자의 관측이 이 세계관을 송두리째 바꿔놓는다.그의 이름은 에드윈 허블(Edwin Hubble).그는 적색편이 데이터를 통해 우주가 팽창하고 있다는 증거를 제시했고,이것은 현대 우주론의 초석이 되었다.1. 팽창 이론 이전의 우주관1.1 정적인 우주와 뉴턴적 사고방식아이작 뉴턴 이후 수백 년간, 과학자들은 무한하고 고정된 우주를 기본 전제로 삼았다.중력으로 인해 수축할 수도 있지만, 우주는 그 자체로 균형을 이루는 ‘완전한 시스템’으로 여겨졌다.물리학자이자 수학자 아인슈타인조차,1917년 ..

천문학

하늘과 땅을 잇는 힘, 중력의 발견사과가 떨어진다. 달은 지구를 돈다. 행성은 태양을 돈다.겉보기엔 아무 관련 없어 보이는 이 세 가지 현상을 하나의 원리로 설명한 인물이 있다.바로 아이작 뉴턴(Isaac Newton, 1642–1727)이다.그는 1687년, 역사상 가장 영향력 있는 과학서 중 하나인《프린키피아(Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica)》를 통해모든 물체는 서로를 끌어당긴다는 **만유인력 법칙(Universal Law of Gravitation)**을 발표했다.이는 고전역학의 탄생이자, 천문학을 물리학으로 전환시킨 결정적 이론이었다.1. 아이작 뉴턴, 시대의 경계선 위에 선 인물1.1 천문학과 수학, 그리고 철학의 융합뉴턴은 영국에서 태어난 수학자,..

천문학

원은 완전한가, 자연은 정말 그렇게 움직이는가?천문학에서 “완전한 원 궤도”는 오랫동안 불문율처럼 여겨져 왔다.플라톤과 아리스토텔레스의 철학, 프톨레마이오스의 천동설, 심지어 코페르니쿠스의 지동설조차도행성은 원 궤도를 돈다는 가정 위에 세워졌다.하지만 17세기 초, 한 천문학자는 관측된 수치와 ‘완전한 원’ 사이의 미세한 어긋남을 놓치지 않았다.그 오차를 끝까지 따라간 그는 마침내 우주 운동의 진짜 법칙을 밝혀냈다.그가 바로 **요하네스 케플러(Johannes Kepler)**이며,그가 밝혀낸 것이 바로 케플러의 행성운동 법칙이다.1. 케플러의 등장과 시대적 배경1.1 신학도에서 천문학자로요하네스 케플러(1571–1630)는 독일 남부에서 태어났으며, 원래는 신학을 공부했다.그러나 그는 수학과 천문학에 ..

천문학

태양이 아니라, 지구가 돈다고?16세기 이전, 인류는 천동설이라는 정교한 체계 속에서 우주를 이해하고 있었다.지구는 우주의 중심이었고, 하늘의 모든 별과 행성은 그 주위를 돌았다.하지만 이 확고하던 믿음을 정면으로 뒤흔든 혁명적 이론이 등장했다.바로 **지동설(Heliocentrism)**이다.지동설은 태양이 중심에 있고, 지구를 포함한 모든 행성이 그것을 돈다는 이론이다.이 이론은 **코페르니쿠스(Nicolaus Copernicus)**에 의해 1543년 발표되었으며,천문학뿐 아니라 철학, 종교, 과학 전반에 걸쳐 거대한 패러다임 전환을 불러왔다.1. 지동설의 배경과 제안1.1 코페르니쿠스의 문제의식니콜라우스 코페르니쿠스(1473–1543)는 폴란드 출신의 성직자이자 천문학자였다.그는 이탈리아에서 수학..

천문학

별과 행성은 우리를 중심으로 돌고 있다?오늘날 우리는 지구가 태양을 도는 '지동설'을 과학적으로 받아들인다.하지만 인류는 약 1,400년 넘는 시간 동안, 지구가 우주의 중심이라고 굳게 믿어왔다.이 믿음은 단순한 무지에서 비롯된 것이 아니었다.그 시대 최고의 관측, 수학, 철학, 종교가 맞물려 **천동설(Geocentrism)**이라는 정교한 우주 모델을 만든 것이다.1. 고대인의 하늘 – 천동설의 기원1.1 하늘을 관측하던 고대인고대 문명은 하늘을 관측하며 계절을 예측하고, 농경을 계획하고, 달력과 신화를 만들었다.그들은 매일 해가 떠오르고 지는 것, 별들이 밤하늘을 한 방향으로 회전하는 것을 관측했다.이 단순하고 반복적인 관측 결과는 하나의 자연스러운 결론으로 이어졌다."지구는 정지해 있고, 하늘이 ..

천문학

우주의 속도를 직접 측정한 사람1998년, 천문학계는 중대한 전환점을 맞이했다.수십억 광년 떨어진 초신성의 빛을 분석한 두 개의 독립된 연구팀이한 가지 충격적인 사실을 동시에 발표했다.우주의 팽창은 느려지고 있는 것이 아니라, 오히려 가속되고 있다.이는 암흑에너지의 존재를 암시했고, 표준 우주론의 대대적인 수정을 요구하는 결과였다.그 중 하나의 팀, **Supernova Cosmology Project(SCP)**를 이끌고 있던 인물이 바로**사울 펄무터(Saul Perlmutter)**였다.1. 천문학자의 길1.1 유년기와 학문적 배경사울 펄무터는 1959년 미국 일리노이주 챔페인에서 태어났다.하버드 대학교에서 물리학을 전공했고,UC 버클리에서 박사 학위를 취득한 후**로런스 버클리 국립연구소(Lawr..

천문학

우주의 속도를 다시 묻다“우주는 얼마나 빠르게 팽창하고 있는가?”이 질문은 단순한 숫자를 넘어서, 우주의 나이, 크기, 미래의 운명까지 결정짓는 열쇠다.그리고 그 질문에 가장 정밀한 답을 구하기 위해 싸워온 인물 중 하나가 바로**아담 리스(Adam Riess)**다.그는 브라이언 슈미트, 사울 펄무터와 함께우주의 가속 팽창을 발견한 공동 연구자이며,그 이후로도 암흑에너지와 허블 상수(Hubble constant)의 정밀 측정에 앞장서현대 우주론의 가장 치열한 논쟁 한가운데를 지켜온 인물이다.1. 젊은 시절과 천문학의 시작1.1 뉴저지 출신의 이공계 소년아담 리스는 1969년 **미국 워싱턴 D.C.**에서 태어나뉴저지에서 성장했다.어릴 때부터 수학과 물리학에 재능을 보였고,**매사추세츠 공과대학(MIT..

천문학

우주는 점점 더 빠르게 팽창하고 있다20세기 말까지 과학자들은 우주가 팽창하고 있다는 사실은 알고 있었다.하지만 그 속도가 점점 느려질 것이라 믿었다.중력의 작용으로 우주의 팽창이 언젠가는 멈추고, 수축할 수도 있다는 것이 지배적이었다.그러나 1998년, 두 개의 천문학자 팀은 전 세계를 충격에 빠뜨릴 연구 결과를 발표했다.우주는 오히려 점점 더 빠르게 팽창하고 있다.이 발견은 **암흑에너지(Dark Energy)**라는 새로운 우주 구성 요소의 존재를 암시했고,우주론의 판도를 완전히 바꿔 놓았다.그 중 한 팀을 이끈 인물이 바로 **브라이언 슈미트(Brian Schmidt)**였다.1. 미국에서 호주로, 한 천문학자의 여정1.1 초기 생애와 학문적 배경브라이언 슈미트는 1967년 미국 몬태나주 미줄라에..

천문학

망원경을 대기 너머로 올려 보낸 선구자지금 우리는 허블 우주망원경이 보내온 장엄한 은하의 모습, 수십억 광년 떨어진 퀘이사의 영상, 먼 외계 행성계의 데이터를 당연하게 받아들인다.그러나 그 모든 우주망원경의 시작에는 한 사람의 아이디어가 있었다.그가 바로 **리먼 스피처(Lyman Spitzer)**다.리먼 스피처는 우주망원경 개념을 세계 최초로 제안했으며,그뿐만 아니라 성간물질의 물리적 특성 연구,그리고 핵융합을 이용한 에너지 개발을 주도한 플라즈마 물리학의 창시자이기도 하다.1. 천문학자이자 이론가로서의 출발1.1 프린스턴에서 시작된 학문적 여정리먼 스피처는 1914년 미국 톨레도(오하이오)에서 태어났다.1935년 예일대학교를 졸업한 후, 프린스턴 대학교에서 박사학위를 받았다.젊은 시절부터 그는 별 ..