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현대의 우주론
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현대의 우주론
1920년대 말에 허블이 우주가 팽창하고 있다는 것을 발견한 이후 동적인 우주의 연구가 일반 상대론을 토대로 표준 모형 우주론이 개발되기 시작한다.
이미 허블의 발견 이전부터 아인슈타인은 자신의 장방정식이 동적인 우주를 나타낸다는 것을 알았고 프리드만도 팽창하는 우주의 해를 몇 가지 발견한 상태였다. 하지만 우주가 정적일 것이라는 믿음때문에 아인슈타인은 자신의 방정식에 우주항을 삽입하였고 허블에 의해 우주팽창의 실험적 증거가 관측될 때까지는 많은 사람들은 우주가 정적이라는 것에 아무런 의심을 할 수가 없었다.
오늘날의 빅뱅 모델과 유사한 우주모델을 최초로 주장한 사람은 조르주 앙리 르메트르였다. 그는 자신의 이론을 원시원자에 대한 가설 이라고 불렀고 우주가 단일한 원시양자(원자)에서 태어났다고 주장했다. 그는 당시의 화제거리였던 양자론과 열역학으로부터 시간과 공간의 개념이 정적인 것이 아니며 시간과 공간의 개념은 본원적인 양자가 충분한 숫자의 양자로 분리된 이후에 실질적인 의미를 가진다고 하였다. 르메트르의 원시원자 가설은 그의 스승인 에딩턴에게 수용되었고 인기가 높았지만 과학적인 검증의 뒷받침이 없었기 때문에 그의 주장은 틀렸음이 밝혀졌다.
1940년대 초에는 원자핵에 대한 사실이 많이 알려져 있었다. 조지 가모프는 이를 바탕으로 우주의 중심체가 되는 물질과 복사를 일반 상대론에 적용시켜 우주의 진화에 대한 연구를 하기 시작했다. 그는 1948년에 알퍼 베테와 함께 후일 알파 베타 감마 이론으로 불려지는 공동 논문을 발표한다.
이 논문에서 가모프는 태초에는 우주가 아일럼(ylem : 원시물질)으로 이루어져 있었다고 주장한다. 그리고 전 우주에 있는 모든 원소는 빅뱅 이후 20분 동안 생성되었다고 한다. 이 이론은 수소와 원자의 기원에 대해서는 쉽게 설명할 수 있지만 그보다 무거운 원소에 대해서는 설득력 있는 해명을 하지 못했다.
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2005.07.01
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