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I. 우주의 기원과 진화 I-1. 우주의 기원 1. 허블 법칙과 우주의 팽창
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Where do we come from? What are we? Where are we going? Gauguin, Paul 1897
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Universe 천문학적인 의미로 사용 천체와 중력장, 여러 형태의 복사 ( 빛 ) 로 구성되어 있는 것을 의미 존재하는 모든 것을 의미 물질, 현상 등의 총체로서의 우주 Cosmos 그리스어 코스모스 (kosmos) 는 질서를 뜻함 혼돈 ( 混沌 ) 을 뜻하는 kaos(chaos) 에 반대되는 말 ‘ 질서와 조화의 체계 ’ 로서의 우주 Space 지구의 대기권 밖, 천체와 천체 사이의 무한한 공간으로서의 우주 - 우주 宇宙 : 시공간
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은하까지의 거리 측정 방법 - 연주시차, 변광성을 이용한 거리측정 세페이드 변광성의 변광 주기와 절대 등급과의 관계 1. 세페이드 변광성 : 변광성의 한 종류로 팽창과 수축을 반복하여 밝기가 주기적으로 변하는 별. - 변광 주기가 길수록 별이 밝음 ( 절대등급 )
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- 세페이드 변광성 허블이 나선 성운 안의 세페이드 변광성의 변광 주기를 관측해 절대 등급을 알아내고, 절대 등급과 겉보기 등급의 차이를 이용 해 세페이드 변광성까지의 거리를 알아냄 그 결과 나선 성운은 우리 은하 밖의 천체임이 밝혀졌고 현재는 이것을 안드로메다 은하라고 부름 이 발견은 우리 은하가 곧 우주 전체라고 믿었던 우주관에 큰 변화를 가져옴
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2. 연주시차 – 별까지의 거리에 반비례 ( 지구가 공전하기 때문 ) - 연주시차가 1 〞 ( 초 ) 인 별까지의 거리 1 PC
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아인슈타인의 상대성 이론과 우주론 뉴턴의 우주론 - 시간과 공간, 길이 질량은 절대불변이다. 정적우주론 20 세기 이전까지는 뉴턴의 시공간 개념을 기초로 하고 있다. 아인슈타인의 상대성 이론 - 시간, 공간, 길이, 질량은 절대적인 것이 아니라 상대적이다. 무에서 우주가 어떻게 탄생하였고 어떻게 진화되었는지를 이 해하는데 필수적인 원리가 됨 다양한 우주론의 출발점이 됨
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- 대폭발 우주론의 확립 과정 아인슈타인 (1905) … 우주는 정적인 상태를 영원히 유지함. 천체의 중력에 효과적으로 대응하는 반발력의 존재 도입 - 허블 이후 수정 함 프리드만 (1922) … 최초로 팽창하는 우주 주장. 3 가지 우주 모델 제 시 르메트르 (1927) … 우주는 원시 원자에서 폭발로 시작. 계속 진화할 것이라고 추정 허블 (1929) … 우주가 팽창하고 있다는 증거를 찾아냄 가모 (1948) … 대폭발 우주론을 제안. 초기 몇 분만에 수소와 헬륨 이 만들어졌다는 이론 발표 호일 (1949)… 우주가 팽창함에 따라 새로운 물질이 창조 펜지어스와 윌슨 (1964) … 우주 모든 방향에서 오는 잡음 발견. 우주 배경 복사를 발견. 대폭발 우주론의 증거 I-1. 우주의 기원
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- 우주론 - 정상우주론 ( 연속창조설 ) – 우주는 팽창되지만 무 ( 無 ) 에서 에너 지를 계속 공급받기 때문에 항상 안정한 상태를 유지함. 질량증 가. 우주의 평균밀도가 일정. 빅뱅우주론 - 매우 높은 에너지를 가진 작은 물질과 공간에서 거 대한 폭발로 탄생. 질량일정. 우주의 온도, 평균 밀도가 감소. 팽창우주론 - 우주의 크기가 변하지 않고 항상 같은 모습인 정 적우주론과 반대로 우주가 팽창. 정상우주론과 빅뱅우주론이 있 음. 우주의 미래 – 영원히 팽창하는 우주 - 팽창하다가 한계점에 도달하면 멈추는 - 팽창하다가 한계점에 도달하면 다시 수축하는 I-1. 우주의 기원
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