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자연과학
2009.02.13 19:52

최초의 3분

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최초의 3분
카테고리 과학
지은이 스티븐 와인버그 (양문, 2005년)
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읽기는 하였으나, 어렵긴 하다.
초기의 우주 환경의 추측이라는 면에서 어느 정도 근거를 가지고 이야기는 하시는데
본인도 정확하다고는 말씀 하시지 않네요...^^
일단은 가정을 하시고...
그러시고 전개를 해나가시는데 잘 모르는 이야기들이 쭈욱...
그래도 책이 얇은 편이라 한번 읽어는 보자라는 마음으로 '책을 보았읍니다"
후에 더 많이 공부가 쌓이면 이해될 날이 오겠지요.
그 날을 고대하며...

빅뱅이전의 세상은 어떠했는지에 대해서 알려주는 책은 없나?
정말, 우주는 팽창과 수축이 무한 반복되어지고, 지금의 우리도 그 연장선상에서 우연히 만들어진 존재들인지
궁금하기가 참으로 난감한 상황이네요.





이 책은 많은 대학에서 물리학 전공학생들의 교양 필독서라고 한다.

초기우주에 관한 이야기...

태초에 한 폭발이 있었다.
일정한 중심에서 시작해 펴져나가면서 점점 주위의 공기를 휘말어들이는, 우리가 잘 알고 있는
지상에서의 폭발이 아니고 어디서나 동시에 일어나서 처음부터 전 공간을 채우고, 물질의 모든 입자가 다른 모든 입자들로부터
서로 멸어져 가는 폭발이었다.


폭발후 100분의 1초무렵, 우주의 온도는 약 1000억도.  (가장 뜨거운 별의 중심보다도 훨씬 더 높은 온도)

<초기 우주에 가장 풍부했던 입자들>
전자(electron)         :  전자는 음으로 대전된 입자이고, 현재의 우주에 있는 모든 원자와 분자의 껍질을 이룬다.
양전자(positron)      :  전자와 정확히 같은 질량을 갖고 양의 전하를 가진 입자.
뉴트리노(neutrino)   :  전자나 양전자와 거의 비슷한 수로, 질량도 없고 전하도 없는 유령 같은 입자
                               (최근에는 질량이 미미하나마 0은 아닌 것으로 인정)

광자(photon)           : 우주는 빛으로 채워져 있었다.
                              
이 빛은 입자들과 별도로 취급할 필요가 있는데,
                              
양자론에 의하면
                              
빛은 광자라는 질량과 전하가 없는 입자들로

                               구성되기 때문이다.
                              
모든 광자는 파장에 따라 결정되는 일정한 양의 에너지와

                               운동량을 갖고 있다.

--->
전자, 양전자, 뉴트리노, 광자는 순수 에너지로부터 끊임없이 만들어졌다가 곧 짧은 수명을 마치고 소멸되고 있었다.

--->
따라서 이들의 수는 미리 정해졌던 것이 아니라 생성과 소멸의 과정 사이의

        평형에 의해 고정되어 있었다.
      
이 평형으로부터 우리는 온도가 1000억도인
      
우주 수프(cosmic soup)의 밀도가 물의 밀도의 약 40억 배였다는 것을

       추정할 수 있다.

더 무거운 입자인 양성자와 중성자도 미량 포함되어 있었는데, 이들은 현재의 우주에서 원자핵을 구성하는 요소들이다.

양성자(protons)     : 양의 전하를 가지고 있다.
중성자(neutrons)   : 약간 더 무겁고 전기적으로 중성.

--->
그 구성 비율은 대략 10억 개의 전자나 양전자, 뉴트리노, 또는 광자에 대해 한 개의 양성자와 한 개의 중성자 꼴이었다.



폭발이 계속됨에 따라 온도는 떨어져서 약 10분의 1초 후에는 300억 도가 되었다.

1초 후에는 100억도

14초 후에는 30억 도가 되었다. --->  이 온도는 충분히 차가워서

전자와 양전자는
                                                     
광자와 뉴트리노로부터 재생성되는 속도보다 더 빨리 쌍소멸하기 시작했다.



더 정리해 보려고 하다가 중단....
시간나는 대로 계속 정리하려 합니다.
입자에 관한한 정확한 이해를 하려고...




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