빅뱅 이론은 오늘날 보이는 존재의 은색을 바탕으로 우주의 140 억 년의 이야기를 재구성하려는 우주 학자들의 최선의 시도를 나타냅니다.
다른 사람들은 "빅뱅"이라는 용어를 다른 방식으로 사용합니다. 가장 일반적으로, 그것은 처음에 조밀하고 뜨거운 상태에서 얇아지고 식었을 때 관측 가능한 우주의 호를 보여줍니다. 이 설명은 우주가 확대되고 있다는 생각으로 요약되는데, 생물학에서 가장 적지 않은 생존의 생존에 유사한 넓은 원리는 논쟁의 여지가 없다.
더 구체적으로, 빅뱅은 또한 관측 가능한 우주 자체의 탄생을 의미 할 수 있습니다. 무언가가 바뀌는 순간, 오늘날의 사건이 시작됩니다. 우주 론자들은 수십 년 동안 그 순간의 세부 사항에 대해 논쟁 해 왔으며, 오늘 논의는 계속되고있다.
고전적인 빅뱅 이론
대부분의 인류 역사에서 하늘의 관찰자들은 하늘을 영원하고 변하지 않은 것으로 가정했습니다. 에드윈 허블 (Edwin Hubble)은 1920 년대에 은하계 밖의 은하가 존재하고 그들의 빛이 뻗어있는 것처럼 보였을 때, 1920 년대에 실험적인 타격을 가했다.
현대 벨기에 물리학자인 George Lemaître는 허블 등의 데이터를 우주가 확대되고 있다는 증거로 해석했으며, 아인슈타인이 최근에 발표 한 일반 상대성 이론에 의해 허용 된 가능성을 보여 주었다. 거꾸로 생각하면서, Lemaître는 오늘날의 분리하는 은하들이 그가 "원시 원자 (primeval atom)"라고 불렀던 것으로 시작해야한다고 추론했다.
Lemaître의 아이디어에 대한 현대 용어의 첫 번째 공용 사용은 실제로 비평가-영어 천문학 자 Fred Hoyle에서 비롯되었습니다. 1949 년 3 월 28 일, 호일은 자신이 선호하는 영원한 우주 이론을 변호하면서 확장의 희석을 상쇄 할 물질을 만들어 낸 구절을 만들었다. 호일은 "우주의 모든 것이 원격 과거의 특정 시간에 하나의 빅뱅으로 만들어졌다"는 개념은 비이성적이라고 말했다. 후일의 인터뷰에서 호일은 의도적으로 중상적인 이름을 발명하는 것을 거부했지만, 그 이름은 일부 사람들의 좌절에 푹 빠졌다.
프린스턴의 우주 학자 폴 스테인 하르트는“빅뱅은 정말 나쁜 용어이다. "빅 스트레치는 올바른 아이디어를 포착 할 것입니다." Steinhardt에 따르면 폭발의 정신적 이미지는 모든 종류의 혼란을 유발합니다. 중심점, 확장 된 경계 및 가벼운 파편이 무거운 덩어리보다 빠르게 비행하는 장면을 의미합니다. 그러나 팽창하는 우주는 그렇게 보이지 않는다고 그는 말했다. 중심이없고, 가장자리가 없으며, 은하가 크거나 작은 은하가 같은 방식으로 미끄러 져 움직입니다 (더 멀리있는 은하들은 우주적으로 최근에 암흑 에너지의 영향으로 더 빨리 이동하지만).
빅뱅 이론은 그 이름에 관계없이 우리가 보는 것을 설명 할 수없는 탁월한 능력으로 널리 받아 들여졌습니다. 예를 들어, 처음 3 분 동안 양성자와 중성자와 같은 입자와 빛의 균형은 초기 원소가 현재의 헬륨과 다른 빛 원자의 양을 예측하는 속도로 형성되게합니다.
뉴욕 대 우주 론자 글렌 니스 파라 르 (Glennys Farrar)는“핵이 형성 될 수있는 작은 창이 있었다”고 말했다. "그 후, 우주는 계속 확장되어 서로를 찾을 수 없었으며 너무 더워지기 전에."
흐린 냉각 플라즈마는 전자와 양성자가 중성 수소 원자를 형성하고 안개가 사라질 때까지 다음 378,000 년 동안 우주를 채웠다. 이 과정에서 방출 된 빛은 마이크로파로 뻗어나 왔으며 연구자들이 직접 연구 할 수있는 최초의 알려진 물체입니다. 우주 마이크로파 배경 (CMB) 방사선으로 알려진 많은 연구자들은이를 빅뱅에 대한 가장 강력한 증거라고 생각합니다.
폭발적인 업데이트
그러나 우주 론자들이 우주의 첫 순간으로 더 멀리 밀려 들면서 이야기는 풀렸다. 일반 상대성 방정식은 무제한 열과 밀도의 초기 얼룩 (단일성)을 제안했습니다. 많은 물리적 의미를 갖지 않는 것 외에도 단일 원점은 부드럽고 평평한 CMB와 일치하지 않았습니다. 반점의 온도와 밀도의 변동으로 인해 다른 특성을 가진 하늘이 뭉개졌지만 CMB의 온도는 1도 정도만 다릅니다. 시공간의 곡률도 상당히 평평 해 보입니다. 이는 대부분의 우주 론자들이 불가능하다고 생각하는 물질과 곡률의 초기에 거의 완벽한 균형을 의미합니다.
Alan Guth는 1980 년대 초의 첫 번째 부분에 대한 새로운 그림을 제안했는데, 이는 우주가 가장 빠른 순간이 현재보다 기하 급수적으로 빠르게 성장하는 것을 보냈다는 것을 암시합니다. 어느 시점에서이 과정은 중단되었고, 브레이크를 밟으면 특이성을 대신하는 조밀하고 뜨겁지 만 (무한한 것은 아님) 엉망이되었습니다. Farrar는“제 생각에는 우주가 뜨거워 질 때 빅뱅이라고 생각합니다.
인플레이션 이론은 이제 경쟁 모델이 많이 있습니다. 우주가 그렇게 빨리 확장되는 것에 대해 아무도 알지 못했지만, 이론은 불가능 해 보이지 않는 특징이없는 CMB를 설명하는 능력으로 인기를 얻었습니다. Steinhardt는 이론을 발전시키는 데 도움을 준 "매우 달콤한 이야기"라고 말했다. "우리가 아이들에게 말한 것입니다."
인플레이션을 넘어
최근의 연구는 인플레이션 이론의 우주 이야기에 두 가지 주름을 도입했습니다. Steinhardt와 다른 사람들의 연구에 따르면 인플레이션은 일부 지역 (예 : 관측 가능한 우주)에서는 멈췄지만 다른 지역에서는 계속 이어졌으며 Steinhardt가 말한 것처럼 "생각할 수있는 모든 우주적 속성"을 가진 일련의 개별 영토를 만들어 냈다. 많은 물리학 자들은이 "다중 우주"그림이 불확실하다는 것을 안다. 왜냐하면 그것은 수많은 테스트 할 수없는 예측을하기 때문이다.
우주 론자들은 실험적인면에서 약간의 온도와 밀도 변화를 일으킨 것처럼 인플레이션이 CMB에서 은하-팽창 중력파를 생성했을 것으로 예상하고있다. 현재의 실험은 실험을 찾기에 충분히 민감해야하지만 원시 시공간 리플은 나타나지 않았습니다 (2014 년에 하나의 잘못된 경보에도 불구하고).
많은 연구자들이 여전히 존재하는 많은 인플레이션 모델을 죽이거나 검증 할 수있는보다 정확한 CMB 측정을 기다리고 있습니다. 그러나 다른 물리학 자들은 우주의 평활도를 전혀 문제로 보지 않습니다. 그것은 균일하게 시작되어 설명이 필요하지 않습니다.
실험가들은 새로운 차원의 정밀성을 추구하지만, 일부 이론가들은 우주를 편평하게하는 다른 방법을 찾기 위해 인플레이션을 피했다. 예를 들어 Steinhardt는 "빅 바운스 (big bounce)"모델을 개발하고 있는데,이 모델은 시작 시간을 훨씬 더 뒤로 밀고, 시공간을 부드럽게하고 폭발적인 확장을위한 무대를 설정하는 초기 수축 기간으로 되돌립니다. 그는 너무 오래 전에 원시 중력파의 부재와 같은 문제 외에도 새로운 서명이 우주 론자들에게 새로운 창조 이야기를 만들어 줄 것을 희망한다. "찾을 다른 관찰 가능한 기능이 있습니까?" Steinhardt는 "몇 년 후에 다시 물어 보면 대답을 드리겠습니다."
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