宇宙의 起源과 關聯한 存在와 無 시공간 - 대칭 융복합 연구센터 이석태. 존재에 대한 다양한 측면의 시각 1)Sartre 의 존재와 무 : Sartre 의 존재는 의식하는 인간으로서의 존재 사전에 정해진 구속된 존재가 아닌, 시대와 타자와의 관계 속에서 스스로를 느끼며.

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1 宇宙의 起源과 關聯한 存在와 無 시공간 - 대칭 융복합 연구센터 이석태

2 존재에 대한 다양한 측면의 시각 1)Sartre 의 존재와 무 : Sartre 의 존재는 의식하는 인간으로서의 존재 사전에 정해진 구속된 존재가 아닌, 시대와 타자와의 관계 속에서 스스로를 느끼며 스스로 결단하고, 행동하는 자유의지의 인간으로서의 존재, (2 차 세계 대전과 걷잡을 수 없이 확대되는 자본주의 속에서 독립을 선언하는 작은 인간의 절규 ) 2) 불가의 존재와 무 - 空 물리적 절대적 무로서의 공이 아닌, 唯識 思想의 측면에서 존재와 상보적 의미를 지님

3 3) 물리적 현상으로서의 존재와 무 Existence: appeared in human sensory organs, or detectors appeared as necessary parameters in the theoretical frame Nothing as not anything as non-existence as non-being as vacuum as absence of matter as absence of space-time and matter

4 물리적 우주의 탄생 1)137.2 년전 BigBang 을 통해 우주탄생 2) 우주 창조와 관련한 창조주 (divine creator) 가 있는가 ? 우주창조와 관련하여 수많은 신화와 종교가 신적 존재를 가정 ~ 기독교, 이슬람, 힌두교, 희랍신화.. 등

5 과학과 종교의 다른 견해 Kalam Cosmological Argument : 신학자 William Craig 에 의하여 신을 옹호하는 삼단논법으로 사용됨 1) Everything that begins to exist has a cause. 2) The universe began to exist. 3) Therefore, Universe has a cause. Craig 주장 : 우주의 창조가 원인이 있다면, 그 원인은 현재의 우주 이전의 것으로 초월적 일 수 밖에 없다. 이는 창조주로서의 신 일 수 밖에 없다

6 과학이란 : 입자물리학자로서 우주론에 기여한 Lawrence Krauss 는 과학을 다음과 같이 주장함 The Ethos of Science – open questioning, No authorities, Honesty, Transparency, Reliance on evidence, Understanding uncertainty, peer review, and testability: Those can make the world a better place by burying myth, superstition, and dogma and fanatical certainty. Honesty and Transparency: Respect for rational and honest discussion, not respect for distortion and misrepresentation Sean Carroll : God is not well defined. God is not good theory to explain natural phenomena My voice: God is not necessary

7 어떻게 우주가 갑자기 존재 속으로 들어왔는가 ? 1) 천문학적 설명 2) 우주론적 설명 3) 입자물리학적 설명 Exciting series of developments in cosmology, particle theory, and gravitation have completely changed the way we view the universe i)confirmation of Big Bang Henrietta Leavitt: 1908 relation between the luminosity and the period of Cepheid variable stars Einstein: 1916 General Relativity Georges Lemaitre: 1927 Einstein field Eq 를 풀어, Singular solution 있음을 발견, Einstein 은 물리적으로 적절치 않은 해라고 말하였으나, 허블의 팽창이 발견된 이후 수용 하게 됨. 최초로 Big Bang 이라는 말이 사용 됨 Edwin Hubble: 1929 팽창하는 우주 발견 George Gamow: 1953 우주배경복사 (cosmic Microwave Background Radiation, CMBR) 이론적으로 예측 Penzias-Wilson: 1965 실험적으로 CMBR 관측

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10 COBE 위성 : 1992 Mather and Smoot (2006 노벨상 ) 우주에서 CMBR 정밀 측정, 우주의 등방성, 암흑물질 확인 WMAP: 정밀 CMBR 측정, 우주의 나이, 비등방성, 암흑물질, 암흑에너지를 포함하는 에너지 구성분포 확인. ii) Dark matter 운동에너지의 합 = 중력에너지의 합 : 많은 은하계에서 큰 차이가 발견됨 Fritz Zwicky: 1933 암흑물질 문제 제기 Vera Rubin: 1978 암흑물질 공식적으로 확인 중력 렌즈를 이용한 거대구조의 질량 측정

11 2006 년 노벨 물리학상 수상자는 ? 허블의 후예들 Mather – Smoot 공동수상 빅뱅우주론 뒷받침 Mather: COBE 데이터 분석 등방성 증명. S moot: 우주의 비등방성 발견 (10 만분의 1 도 차이 ) John C. MatherGeorge F. Smoot

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13 iii) Dark Energy and Accelerating Universe Einstein 의 초기 정적 우주론 ( 당시 천문학은 항성간 거리가 거의 바뀌지 않는다고 생각하였음, 이는 중력에 의해 축퇴될수 밖에 없는 상대론적 우주와 모순, 이를 해결하기 위해 우주상수 도입 ) Hubble 에 의해 팽창이론 등장 ( 초기 폭발 의한 우주팽창은 중력에 의해 감속될 것으로 예상 ) 우주론은 초기의 팽창력과 중력 사이의 줄다리기에 달려 있었다 (cosmological tug of war) Supernova 를 이용한 정밀 거리측정 (Type Ia 초신성 밝기는 일정하여 표준광원으로 사용한다 ) Perlmutter, smoot, Riess 의 가속팽창 관측결과는 놀랍게도 가속팽창 중인 우주 (Einstein 의 우주상수를 부활 ? – 양자장론과 충돌 ) (5 차원 중력이론 수정 - 척력이 가능하도록 ) (Inflaton potential 이용 ? - - - 호그와트의 마법학교가 필요한 시점 )

14 2011 Nobel Prize in Physics : The discovery of the Accelerating Universe 암흑에너지 확인 Saul Perlmutter Supernova Cosmology Brian Schmidt High-Z Supernova Search Adam Riess High-Z Supernova Search

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18 최초의 Big Bang 은 어떻게 ? 양자장론적 진공에너지와 가상입자를 이용하여 현재의 물리학과 연결 짓는 방법 불확정성 원리와 양자역학 : 미시 세계에서 측정의 한계 장이론이란 : 물리학의 측정은 힘이나 이동하는 현상, 장은 힘을 추상화한 공간의 함수, 힘 = 장의 차이 (Gradient)

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20 고전장과 과 양자장의 다른점 : 고전장은 단순한 공간의 함수, 예 온도 – 온도차 있으면 열흐름이 있다 양자장은 입자의 교환에 의해 힘작용이 나타남 입자의 생성과 소멸을 나타내는 연산자 입자를 이동시키는 함수 (Propagator) 고전장은 양자장의 거시적 근사값 가상입자는 실재하는가 ? ( 가상입자를 가정하고, 계산해야 실험결과가 설명된다 )

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24 진공에너지

25 뉴톤의 위대함 중력과 운동의 법칙은 우주를 논리적으로 설명하는 놀라운 불변의 법칙으로 간주 되었고, 세계는 논리적으로 설명 가능하다는 점을 보여줌 자연을 설명하는 것은 신의 중요한 기능 중 하나인데, 뉴톤의 뜻과는 달리 뉴톤으로 인하여 그리스나 로마의 전설적 신들의 역할이 크게 축소되었으며, 이스라엘의 신에 대해서도 영향을 미침. 또한 신의 영역인 기적과 초자연적 현상들의 설 자리가 좁아짐 그러나 일부 종교에서는 이러한 불변의 법칙 자체가 신에 의해 창안되었다는 반론을 제기. protest of one atheistic physicist : Indeed, I have challenged several theologians to provide evidence contradicting the premise that theology has made no contribution to knowledge in the past five hundred years at least, since the dawn of science. So far no one has provided a counterexample. From an epistemological perspective this may be a thorny issue, but I maintain that, if there were a better alternative, someone would have presented it. Had I presented the same challenge to biologists, or psychologists, or historians, or astronomers, none of them would have been so flummoxed.

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