우주

우주

허블 초심도장 이미지는 현재 기술로 볼 수 있는 가장 먼 은하를 보여줍니다(대각형은 ~1/10 겉보기 달 지름).[1]
연령(λ CDM 모델 내)	137.787 ± 0.0200억[2] 년
지름	알 수 없습니다.[3] 관측 가능한 우주: 8.8×1026 m (28.5 Gpc 또는 93 Gly)[4]
질량(보통물질)	최소 10kg53[5] 이상
평균 밀도(에너지 포함)	9.9x10kg−27/m3[6]
평균기온	2.72548 K (−270.4 °C, −454.8 °F)[7]
주요내용	보통(바리오닉)사항(4.9%) 암흑물질(26.8%) 암흑에너지(68.3%)[8]
모양.	4 ‰ 오류 마진이 있는 플랫

우주는 모든 공간과 시간^[a] 그리고 그 내용입니다.^[10] 그것은 모든 존재, 모든 근본적인 상호작용, 물리적 과정과 물리적 상수, 따라서 모든 형태의 에너지와 물질, 그리고 그들이 형성하는 구조로 구성됩니다. 아원자 입자에서 은하 전체에 이르기까지. 우주와 시간은 137.87±0.0200억 년 전에 빅뱅의 지배적인 우주론에 따라 함께 출현했으며,^[11] 그 이후로 우주는 팽창하고 있습니다. 오늘날 우주는 관찰 가능한 우주로서 물리적으로 관찰 가능한 부분에서만 관찰 가능한 나이와 크기로 확장되었으며, 현재 직경은 약 930억 광년이지만, 전체 우주의 공간 크기는 알려져 있지 않습니다.^[3]

우주의 초기 우주론적 모델 중 일부는 고대 그리스와 인도 철학자들에 의해 개발되었으며 지구 중심에 지구를 두었습니다.^[12][13] 수세기에 걸쳐, 더 정확한 천문 관측은 니콜라스 코페르니쿠스가 태양계의 중심에 태양을 두고 태양 중심 모델을 개발하도록 이끌었습니다. 아이작 뉴턴은 만유인력의 법칙을 개발하는 데 있어 코페르니쿠스의 업적과 요하네스 케플러의 행성 운동 법칙과 티코 브라헤의 관측을 기반으로 삼았습니다.

추가적인 관측 개선은 태양이 관측 가능한 우주에서 수천억 개의 은하 중 하나인 은하수에 있는 수천억 개의 별 중 하나라는 사실을 깨닫게 했습니다. 은하계의 많은 별들은 행성을 가지고 있습니다. 가장 큰 규모에서 은하는 모든 방향에 균일하고 동일하게 분포되어 있으며, 이는 우주가 가장자리도 중심도 없다는 것을 의미합니다. 더 작은 규모에서는 은하단과 슈퍼클러스터에 분포하여 우주에서 거대한 필라멘트와 공극을 형성하여 거대한 거품과 같은 구조를 만듭니다.^[14] 20세기 초의 발견은 우주에 시작이 있었고 그 이후로 팽창하고 있음을 시사했습니다.^[15]

빅뱅 이론에 따르면 우주가 팽창함에 따라 초기에 존재하는 에너지와 물질은 밀도가 낮아졌습니다. 약 10초에⁻³² 인플레이션 에포크라고 불리는 초기 가속 팽창과 알려진 네 가지 기본적인 힘이 분리된 후 우주는 점차 냉각되고 계속 팽창하여 최초의 아원자 입자와 단순한 원자가 형성되었습니다. 수소와 헬륨으로 이루어진 거대한 구름들이 물질이 가장 밀집한 곳으로 점차 끌어당겨져 오늘날 처음으로 보이는 은하, 별, 그리고 다른 모든 것들이 형성되었습니다.

중력이 물질과 빛 모두에 미치는 영향을 연구한 결과, 우주에는 눈에 보이는 물체, 즉 별, 은하, 성운 및 성간 가스에 의해 설명되는 것보다 훨씬 더 많은 물질이 포함되어 있다는 것이 밝혀졌습니다. 이 보이지 않는 물질은 암흑물질로 알려져 있습니다.^[16] (어둠은 그것이 존재한다는 강력한 간접적인 증거가 광범위하게 있다는 것을 의미합니다.) 그러나 우리는 아직 그것을 직접적으로 감지하지 못했습니다.) 물리적 우주의 나머지 부분과 함께 존재하게 된 후 점차 필라멘트와 공극의 거품과 같은 구조로 모여 다른 형태의 물질이 함께 눈에 보이는 구조로 형성되도록 합니다. λ CDM 모델은 우주에서 가장 널리 받아들여지고 있는 모델입니다. 우주의 질량과 에너지의 약 69.2%±1.2%는 우주의 팽창 가속을 담당하는 암흑 에너지이며, 약 25.8%±1.1%는 암흑 물질임을 시사합니다.^[17] 따라서 일반적인 '바리오닉' 물질은 물리적 우주의 4.84%±0.1%에 불과합니다.^[17] 별, 행성, 눈에 보이는 가스 구름은 일반 물질의 약 6% 정도만 형성합니다.^[18]

우주의 궁극적인 운명과 빅뱅 이전에 무엇이 있었는지에 대한 많은 경쟁적인 가설들이 있는 반면, 다른 물리학자들과 철학자들은 이전 상태에 대한 정보가 언젠가 접근할 수 있을지 의심하며 추측하기를 거부합니다. 일부 물리학자들은 우주가 여러 가지 중 하나일 수도 있는 다양한 다중 우주 가설을 제시했습니다.^[3][19][20]

에 관한 시리즈의 일부
물리우주론
빅뱅 · 우주 우주의 시대 우주의 연대기
초기우주 인플레이션 · 핵합성 배경 중력파(GWB) 전자레인지(CMB) · 중성미자(CNB)
확장·미래 허블의 법칙 · 적색편이 우주의 팽창 FLRW 메트릭 · 프리드만 방정식 비균질 우주론 팽창하는 우주의 미래 우주의 궁극적인 운명
구성품·구조 구성 요소들 람다-CDM 모형 암흑에너지 · 다크 유체 · 암흑물질 구조. 우주의 모양 은하 필라멘트 · 은하 형성 큰 퀘이사군 대규모구조물 재이온화 · 구조형성
실험들 블랙홀 이니셔티브(BHI) 부메랑 우주 배경 탐색기(COBE) 다크 에너지 서베이 일러스트리스 프로젝트 플랑크 우주 관측소 슬론 디지털 스카이 서베이(SDSS) 2dF 은하 적색편이 조사("2dF") 윌킨슨 마이크로파 이방성 프로브(WMAP)
사이언티스트 아론손 알펜 알퍼 바라드와즈 코페르니쿠스 드 시터 디케 엘러스 아인슈타인 엘리스 프리드만 갈릴레오 가모우 거스 호킹 허블 케플러 레마 î 트레 매더 뉴턴 경이다. 펜로즈 펜치아스 루빈 슈미트 스무트 썬체프 순야예프 톨만 윌슨 젤도비치 우주론자 목록
과목이력 우주 마이크로파의 발견 배경 복사 빅뱅이론의 역사 종교적 해석 빅뱅 이론 우주론의 연대표
카테고리 천문 포털
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정의.

물리적 우주는 모든 시공간과^[a] 그 내용으로 정의됩니다.^[10] 이러한 내용물은 전자기 복사와 물질을 포함한 다양한 형태의 에너지와 행성, 달, 별, 은하계, 은하계 간 우주의 내용물을 모두 포함합니다.^[21][22][23] 우주에는 보존 법칙, 고전 역학, 상대성 이론과 같이 에너지와 물질에 영향을 미치는 물리 법칙도 포함됩니다.^[24]

우주는 종종 "존재의 총체", 즉 존재하는 모든 것, 존재하는 모든 것, 존재할 모든 것, 존재할 모든 것으로 정의됩니다.^[24] 사실, 일부 철학자와 과학자들은 수학과 논리와 같은 개념과 추상적인 개념을 우주의 정의에 포함시키는 것을 지지합니다.^[26][27][28] 우주라는 단어는 우주, 세계, 자연과 같은 개념을 의미할 수도 있습니다.^[29][30]

어원

universe라는 단어는 고대 프랑스어 univers에서 유래했으며, universus라는 라틴어 단어에서 유래했으며, 이는 '하나로 결합'이라는 의미입니다.^[31] 라틴어 단어 'universum'은 키케로와 이후 라틴어 작가들에 의해 현대 영어 단어와 같은 의미로 사용되었습니다.^[32]

동의어

피타고라스 이후의 고대 그리스 철학자들 사이에서 우주에 대한 용어는 모든 물질과 모든 공간으로 정의되는 τὸ πᾶν(t ò 판) '만물'과 τὸ ὅλον(t ò 홀론) '만물'로 반드시 공허함을 포함하지는 않았습니다. 또 다른 동의어는 '세계, 우주'라는 뜻의 ὁ κόσ ος (호코스모스)였습니다. 동의어는 라틴어 저자(토툼, 문두스, 나투라)^[36]에서도 발견되며 현대 언어, 예를 들어 독일어 Das All, Weltall, Natur for universe와 같은 단어에서 생존합니다. 모든 것(만물의 이론에서와 같이), 우주(우주론에서와 같이), 세계(다세계 해석에서와 같이), 자연(자연 법칙 또는 자연 철학에서와 같이)과 같은 동일한 동의어가 영어에서 발견됩니다.^[37]

연대기와 빅뱅

네이처 타임라인
이 상자: 보다 말해라.
−13 — – −12 — – −11 — – −10 — – −9 — – −8 — – −7 — – −6 — – −5 — – −4 — – −3 — – −2 — – −1 — – 0 —	다크 에이지 재이온화 물질이 지배적인 시대 확장 가속화 지구상의 물 단세포 생명체 광합성 다세포 인생 척추동물	← 초기 우주 ← 가장 초기의 별들 ← 초기은하 ← 최초의 퀘이사 / 블랙홀 ← 센타우루스자리 오메가 ← 안드로메다 은하 ← 은하수 나선형 ← NGC 188 성단 ← 센타우루스자리 알파 ← 지구/태양계 ← 가장 오래된 생명체 ← 초기 산소 ← 대기산소 ← 성생식 ← 가장 초기의 균류 ← 가장 초기의 동물/식물 ← 캄브리아기 폭발 ← 가장 초기의 포유류 ← 가장 초기의 유인원/인류 L i f e
(억년전)

우주의 진화에 대한 일반적인 모델은 빅뱅 이론입니다.^[38][39] 빅뱅 모델은 우주의 초기 상태가 극도로 뜨겁고 밀도가 높은 상태였으며, 이후 우주가 팽창하고 냉각되었다고 말합니다. 이 모델은 일반 상대성 이론과 공간의 동질성 및 등방성과 같은 단순화된 가정을 기반으로 합니다. 람다-CDM 모델로 알려진 우주 상수(람다)와 차가운 암흑 물질을 가진 모델의 버전은 우주에 대한 다양한 관측을 합리적으로 잘 설명하는 가장 간단한 모델입니다. 빅뱅 모델은 은하의 거리와 적색편이의 상관관계, 수소와 헬륨 원자의 비율, 마이크로파 방사 배경과 같은 관측을 설명합니다.

초기의 뜨겁고 밀도가 높은 상태를 플랑크 에포크라고 하며, 시간 0에서 약 10초의⁻⁴³ 플랑크 시간 단위까지 짧은 기간 동안 지속됩니다. 플랑크 시대에는 모든 종류의 물질과 모든 종류의 에너지가 밀집된 상태로 집중되었고, 현재 알려진 네 가지 힘 중 단연코 가장 약한 중력은 다른 기본적인 힘만큼 강했을 것으로 생각되며, 모든 힘은 통일되었을 것입니다. 플랑크 시대의 양자중력을 포함하여 이 아주 초기 시기를 제어하는 물리학은 이해되지 않으므로 시간 0 이전에 무슨 일이 일어났는지 말할 수 없습니다. 플랑크 시대 이후 우주는 현재의 규모로 확장되고 있으며, 우주 팽창의 매우 짧지만 강렬한 기간은 처음 10초⁻³² 이내에 발생했을 것으로 추측됩니다.^[40] 이 초기 인플레이션 기간은 우주가 매우 평평하게 보이는 이유와 우주가 시작된 이후 빛이 이동할 수 있는 것보다 훨씬 큰 규모에서 균일한 이유를 설명할 것입니다.

네 가지 기본적인 힘은 우주 존재의 1분의 1초 안에 분리되었습니다. 우주가 상상할 수 없을 정도로 뜨거운 상태에서 계속 식으면서 쿼크 시대, 하드론 시대, 경입자 시대로 알려진 짧은 시간 안에 다양한 종류의 아원자 입자가 형성될 수 있었습니다. 이 시대는 빅뱅 이후 10초도 안 되는 시간을 아우릅니다. 이 기본 입자들은 안정적으로 안정적으로 결합되어 안정적인 양성자와 중성자를 포함하여 훨씬 더 큰 조합으로 결합된 다음 핵융합을 통해 더 복잡한 원자핵을 형성했습니다.^[41][42]

빅뱅 핵합성으로 알려진 이 과정은 약 17분간 지속되었고 빅뱅이 일어난 후 약 20분 후에 끝났기 때문에 가장 빠르고 간단한 반응만 일어났습니다. 질량 기준으로 우주의 양성자와 모든 중성자의 약 25%가 헬륨으로 전환되었고, 소량의 중수소(수소의 한 형태)와 미량의 리튬이 포함되었습니다. 다른 원소는 매우 적은 양으로만 형성되었습니다. 나머지 75%의 양성자는 수소 핵으로 영향을 받지 않았습니다.^{[41][42]: 27–42}

핵합성이 끝난 후, 우주는 광자 시대로 알려진 시기에 접어들었습니다. 이 기간 동안 우주는 아직도 물질이 중성 원자를 형성하기에는 너무 뜨거웠기 때문에 음전하를 띤 전자, 중성 중성 중성미자 및 양핵으로 이루어진 뜨겁고 밀도가 높고 안개가 자욱한 플라즈마를 포함하고 있었습니다. 약 377,000년 후, 우주는 전자와 핵이 최초의 안정된 원자를 형성할 수 있을 정도로 충분히 식었습니다. 이것은 역사적인 이유로 재결합이라고 알려져 있는데, 전자와 핵이 처음으로 결합하고 있었습니다. 중성 원자는 플라즈마와 달리 여러 파장의 빛에 투명하기 때문에 처음으로 우주도 투명해졌습니다. 이 원자들이 형성되었을 때 방출된 광자들은 오늘날에도 여전히 볼 수 있습니다; 그들은 우주 마이크로파 배경(CMB)을 형성합니다.^{[42]: 15–27}

우주가 팽창함에 따라 전자기 복사의 에너지 밀도는 물질의 에너지 밀도보다 더 빠르게 감소하는데, 이는 우주론적으로 적색편이되면서 각 광자의 에너지가 감소하기 때문입니다. 약 47,000년에 물질의 에너지 밀도는 광자와 중성미자의 에너지 밀도보다 커졌고, 우주의 대규모 행동을 지배하기 시작했습니다. 이것은 방사선 지배 시대의 종말과 물질 지배 시대의 시작을 의미했습니다.^{[43]: 390}

우주의 초기 단계에서는 우주의 밀도 내에서 작은 요동이 일어나면서 암흑 물질의 농도가 점차 형성되었습니다. 일반 물질은 중력에 이끌려 커다란 가스 구름을 형성하고 결국 암흑 물질이 가장 밀도가 높은 별과 은하, 가장 밀도가 낮은 곳은 빈 공간입니다. 약 1억년에서 3억년 후에,^{[43]: 333} 인구 III 별로 알려진 최초의 별들이 형성되었습니다. 이것들은 아마도 매우 질량이 크고 빛이 나며 비금속적이고 수명이 짧았을 것입니다. 그들은 약 2억년에서 5억년 사이에 우주의 점진적인 재이온화와 항성 핵합성을 통해 헬륨보다 무거운 원소로 우주를 파종하는 역할을 했습니다.^[44]

우주는 또한 시간이 지나도 밀도가 변하지 않는 암흑 에너지라고 불리는 신비한 에너지(아마도 스칼라 필드)를 포함하고 있습니다. 약 98억 년 후, 우주는 물질의 밀도가 암흑 에너지의 밀도보다 작을 정도로 충분히 팽창하여 현재의 암흑 에너지 지배 시대의 시작을 알렸습니다.^[45] 이 시대에는 암흑 에너지로 인해 우주의 팽창이 가속화되고 있습니다.

물성

네 가지 기본 상호작용 중 중력은 천문학적 길이 척도에서 지배적입니다. 중력의 효과는 누적적이며, 반대로 양전하와 음전하의 효과는 서로 상쇄되는 경향이 있어 천문학적 길이 척도에서 전자기력은 상대적으로 미미합니다. 약한 핵력과 강한 핵력이라는 나머지 두 가지 상호작용은 거리에 따라 매우 빠르게 감소합니다. 그 영향은 주로 아원자 길이 척도에 국한됩니다.^{[46]: 1470}

우주는 반물질보다 훨씬 더 많은 물질을 가지고 있는 것으로 보이며, 이는 CP 위반과 관련이 있을 수 있습니다.^[47] 물질과 반물질이 빅뱅에서 똑같이 만들어졌더라면 상호작용의 결과로 서로를 완전히 소멸시키고 광자만을 남겼을 것이기 때문에 물질과 반물질 사이의 이러한 불균형은 오늘날 존재하는 모든 물질의 존재에 부분적으로 책임이 있습니다.^[48] 또한 우주는 순운동량도 각운동량도 없는 것으로 보이며, 이는 우주가 유한할 경우 허용되는 물리 법칙에 따라^{[clarification needed]} 발생합니다. 이 법칙들은 가우스의 법칙과 응력-에너지-운동량 의사텐서의 비분산입니다.^[49]

크기 및 지역

일반 상대성 이론에 따르면, 우주가 살아 있는 동안에도 빛의 속도가 유한하고 공간이 계속 팽창하기 때문에 먼 지역의 공간은 결코 우리의 공간과 상호작용하지 않을 수 있습니다. 예를 들어, 지구에서 보낸 전파 메시지는 우주가 영원히 존재한다고 해도 우주의 일부 지역에는 결코 도달하지 않을 수도 있습니다: 우주는 빛이 통과할 수 있는 것보다 더 빨리 팽창할 수도 있습니다.^[50]

망원경으로 관측할 수 있는 공간 영역을 관측 가능한 우주라고 하는데, 관측자의 위치에 따라 다릅니다. 지구와 관측 가능한 우주의 가장자리 사이의 적절한 거리(현재를 포함한 특정 시간에 측정할 수 있는 거리)는 460억 광년^[51](140억 파섹)이며, 관측 가능한 우주의 지름은 약 930억 광년(280억 파섹)입니다.^[51] 관측 가능한 우주의 가장자리에서 빛이 이동한 거리는 우주의 나이와 광속 138억 광년(4.2×10^⁹ pc)에 매우 가깝지만, 이는 관측 가능한 우주의 가장자리와 지구가 더 멀리 떨어져 있었기 때문에 주어진 시간에서의 거리를 나타내는 것은 아닙니다.^[52]

비교하자면, 전형적인 은하의 지름은 30,000광년(9,198파섹)이고, 이웃한 두 은하 사이의 평균 거리는 300만광년(919.8킬로파섹)입니다.^[53] 예를 들어, 우리 은하의 지름은 약 100,000–180,000 광년이며,^[54][55] 우리 은하와 가장 가까운 자매 은하인 안드로메다 은하는 약 250만 광년 떨어져 있습니다.^[56]

인간은 관측 가능한 우주의 가장자리 너머에 있는 우주를 관측할 수 없기 때문에 우주 전체의 크기가 유한한지 무한한지 알 수 없습니다.^[3][57][58] 추정치에 따르면 우주 전체가 유한하다면 허블 구보다 250배 이상 커야 합니다.^[59] 우주의 전체 크기에 대한 일부 논쟁의^[60] 여지가 있는 추정치는 유한할 경우 최대 ${\displaystyle {10}^{}}$ ${\displaystyle {{10}^{}}^{}}$ 10 ${\displaystyle {{{122}^{}}^{}}^{}}$ ${\$ 메가파섹에$$ 달하며, 이는 경계 없는 제안의 제안된 해결책에 의해 암시됩니다.^[61][b]

연령 및 확대

람다-CDM 모델이 정확하다고 가정하면 다양한 실험을 통해 다양한 기법을 사용하여 매개변수를 측정한 결과 2015년 기준 우주의 나이는 13.799 ± 0.021억 년으로 가장 우수한 값을 얻을 수 있습니다.^[2]

시간이 지남에 따라 우주와 그 내용물은 진화해 왔습니다. 예를 들어, 퀘이사와 은하의 상대적인 개체수가 변화하고^[62] 우주가 확장되었습니다. 이 팽창은 먼 은하의 빛이 적색편이되었다는 관측에서 추론되며, 이는 은하가 우리에게서 멀어지고 있음을 의미합니다. Ia형 초신성을 분석한 결과, 팽창이 가속화되고 있음을 알 수 있습니다.^[63][64]

우주에 물질이 많을수록 물질의 상호 중력이 강해집니다. 우주가 너무 밀도가 높다면 중력 특이점으로 다시 붕괴될 것입니다. 하지만, 만약 우주가 너무 적은 물질을 가지고 있다면, 은하나 행성과 같은 천문학적 구조물이 형성되기에는 중력이 너무 약할 것입니다. 빅뱅 이후 우주는 단조롭게 팽창했습니다. 어쩌면 놀랄 것도 없이, 우리 우주는 적절한 질량-에너지 밀도를 가지고 있는데, 이는 지난 138억 년 동안 우주가 팽창할 수 있게 했고, 오늘날 관찰되는 것처럼 우주를 형성할 시간을 주었습니다.^[65][66]

우주의 입자에는 팽창 속도에 영향을 미치는 동적 힘이 작용합니다. 1998년 이전에는 우주의 중력 상호작용의 영향으로 시간이 지남에 따라 팽창률이 감소할 것으로 예상되었으며, 따라서 우주에는 감속 매개변수라고 불리는 추가적인 관측 가능한 양이 있습니다. 대부분의 우주론자들이 우주의 물질 밀도와 관련하여 긍정적일 것으로 예상했던 것입니다. 1998년, 감속 매개변수는 약 -0.55로 두 개의 다른 그룹에 의해 측정되었으며, 이는 $기술적으로$¨ ${\displaystyle {\$dot {a}}의 우주 규모 계수의 2차 도함수가 지난 50-60억 년 동안 긍정적이었다는 것을 의미합니다.

시공간

현대 물리학은 사건을 시공간으로 조직된 것으로 간주합니다.^[69] 이 아이디어는 특수 상대성 이론에서 비롯되었는데, 만약 한 관찰자가 두 사건이 동시에 다른 장소에서 일어나는 것을 본다면, 첫 번째에 상대적으로 움직이는 두 번째 관찰자는 다른 시간에 그러한 사건이 일어나는 것을 볼 것이라고 예측합니다.^{[70]: 45–52} $두{\displaystyle }$ 관찰자는 이벤트 사이의$$ $시간{\displaystyle }$ T ${\$$displaystyle T$$}$에 대해 의견이 일치하지 않을 것이며, 이벤트 사이의$$ 거리 $D{\displaystyle }$ ${\displaystyle$ D$}$에 대해서는 의견이 일치하지 않을 것입니다$.$ $c{\displaystyle {}^{}}$ ${\displaystyle {2\mathrm{}}^{}}$ ${\displaystyle {T\mathrm{}}^{}}$ ${\displaystyle {}^{}{}^{}}$- D ${\displaystyle {2\mathrm{}}^{}}$ ${\$ 조합에 대해 동일한 값을 측정합니다.$T^{2}-D^{2$^{[70]: 80} 이 양의 절대값의 제곱근을 두 사건 사이의 간격이라고 합니다. 간격은 공간이나 시간뿐만 아니라 시공간의 결합된 설정에서 이벤트가 얼마나 광범위하게 분리되어 있는지를 나타냅니다.^{[70]: 84, 136 [71]}

특수 상대성 이론은 중력을 설명할 수 없습니다. 그 후속인 일반 상대성 이론은 시공간이 고정되어 있는 것이 아니라 동역학적임을 인식함으로써 중력을 설명합니다. 일반 상대성 이론에서 중력은 시공간의 곡률로 재구상됩니다. 궤도와 같은 휘어진 경로는 이상적인 직선 경로에서 몸을 비껴가는 힘의 결과가 아니라, 다른 질량의 존재에 의해 휘어진 배경을 통해 몸이 자유롭게 떨어지려고 하는 것입니다. 물리학자들 사이에서 유명해진 존 아치볼드 휠러(John Archibald Wheeler)의 한 발언은 이론을 요약합니다: "공간은 물질이 어떻게 움직이는지를 알려주고, 물질은 어떻게 곡선을 그리는지를 말해준다."^[72][73] 따라서 다른 것 없이 둘 중 하나를 고려하는 것은 의미가 없습니다.^[15] 뉴턴의 중력 이론은 중력 효과가 약하고 물체가 빛의 속도에 비해 느리게 움직일 때 일반 상대성 이론의 예측에 대한 좋은 근사치입니다.^{[74]: 327 [75]}

물질 분포와 시공간 곡률 사이의 관계는 아인슈타인 필드 방정식에 의해 주어지는데, 이 방정식을 표현하기 위해서는 텐서 미적분학이 필요합니다.^{[76]: 43 [77]} 이 방정식의 해법에는 특수 상대성 이론의 시공간인 민코프스키 시공간뿐만 아니라 블랙홀을 설명하는 슈바르츠실트 시공간, 팽창하는 우주를 설명하는 FLRW 시공간 등이 포함됩니다.

우주는 3개의 공간 차원과 1개의 시간(시간) 차원으로 구성된 매끄러운 시공간 연속체로 보입니다. 따라서 물리적 우주의 시공간에서 일어나는 사건은 (x, y, z, t) 네 개의 좌표 집합으로 식별할 수 있습니다. 평균적으로 우주는 매우 평평한 것으로 관찰되며(곡률이 0에 가까운), 이는 유클리드 기하학이 우주 대부분에서 높은 정확도로 경험적으로 사실임을 의미합니다.^[78] 시공간은 또한 적어도 관측 가능한 우주의 길이 척도에서 구와 유사하게 단순히 연결된 토폴로지를 가지고 있는 것으로 보입니다. 그러나 현재의 관측은 2차원 공간의 원통형 또는 토로이드 위상과 유사하게 우주가 더 많은 차원을 가지고 있고(끈 이론과 같은 이론에 의해 가정됨) 시공간이 다중 연결된 글로벌 위상을 가질 수 있다는 가능성을 배제할 수 없습니다.^[79][80]

모양.

일반 상대성 이론은 질량과 에너지(중력)에 의해 시공간이 어떻게 휘어지고 구부러지는지를 설명합니다. 우주의 토폴로지 또는 기하학에는 관측 가능한 우주의 로컬 기하학과 글로벌 기하학이 모두 포함됩니다. 우주론자들은 종종 움직이는 좌표라고 불리는 주어진 시공간 조각을 가지고 일을 합니다. 관측 가능한 시공간의 단면은 우주 지평선을 구분하는 역광원뿔입니다. 입자 지평선 또는 빛 지평선이라고도 불리는 우주 지평선은 우주 시대에 입자가 관측자에게 이동할 수 있는 최대 거리입니다. 이 지평선은 우주의 관측 가능한 영역과 관측 불가능한 영역 사이의 경계를 나타냅니다.^[81][82] 우주 지평선의 존재, 속성 및 중요성은 특정 우주 모델에 따라 달라집니다.

우주 이론의 미래 진화를 결정하는 중요한 매개변수는 밀도 매개변수인 오메가(ω)로, 우주의 평균 물질 밀도를 그 밀도의 임계값으로 나눈 값입니다. ω이 1과 같거나, 1보다 작거나, 또는 1보다 크거나에 따라 가능한 세 가지 형상 중 하나를 선택합니다. 이것들은 각각 평평한 우주, 열린 우주, 닫힌 우주라고 불립니다.^[83]

우주 배경 탐사기(COBE), 윌킨슨 마이크로파 이방성 탐사기(WMAP), CMB의 플랑크 지도를 포함한 관측은 프리드만-르마 î트레-로버트슨-워커(FLRW) 모델이 설명한 바와 같이 우주가 유한한 나이에 따라 무한하다는 것을 시사합니다. 따라서 이러한 FLRW 모델은 현재 암흑 물질과 암흑 에너지가 지배하는 평평하고 균질한 우주를 설명하는 인플레이션 모델과 우주론의 표준 모델을 지원합니다.^[87][88]

생명의 버팀목

미세 조정 우주 가설은 우주에서 관찰 가능한 생명체의 존재를 허용하는 조건이 특정한 보편적인 기본 물리 상수가 매우 좁은 값 범위 내에 있을 때에만 발생할 수 있다는 명제입니다. 이 가설에 따르면, 몇 가지 기본 상수 중 어느 하나가 조금만 다를 경우, 우주는 물질, 천문학적 구조, 원소 다양성 또는 생명체의 확립과 발전에 도움이 되지 않을 것입니다. 이것이 사실인지, 그리고 그 질문이 논리적으로 의미가 있는지는 많은 논쟁의 대상입니다.^[89] 이 명제는 철학자, 과학자, 신학자, 창조론 지지자들 사이에서 논의됩니다.^[90]

구성.

우주는 거의 완전히 암흑 에너지, 암흑 물질, 그리고 일반 물질로 구성되어 있습니다. 다른 내용물은 전자기 방사선(우주 전체 질량 에너지의 0.005%에서 0.01%에 가까운 것으로 추정됨)과 반물질입니다.^[91][92][93]

모든 종류의 물질과 에너지의 비율은 우주의 역사에 따라 변했습니다.^[94] 지난 20억 년 동안 우주 내에서 발생하는 전자기 방사선의 총량은 2분의 1로 감소했습니다.^[95][96] 오늘날 원자, 별, 은하, 생명체를 포함한 일반 물질은 우주의 내용물 중 4.9%에 불과합니다.^[8] 이러한 유형의 물질의 현재 전체 밀도는 매우 낮으며, 대략 입방 센티미터당 4.5 × 10⁻³¹ 그램으로 부피가 4 입방 미터마다 양성자 하나 정도의 밀도에 해당합니다.^[6] 암흑 에너지와 암흑 물질의 본질은 알려져 있지 않습니다. 아직 밝혀지지 않은 신비한 형태의 물질인 암흑물질은 우주 내용물의 26.8%를 차지합니다. 빈 공간의 에너지이자 우주의 팽창을 가속화시키고 있는 암흑 에너지가 나머지 68.3%의 내용을 차지하고 있습니다.^[8][97][98]

물질, 암흑 물질, 암흑 에너지는 약 3억 광년(ly) 이상의 길이 척도에 걸쳐 우주 전체에 균질하게 분포되어 있습니다.^[99] 그러나 더 짧은 길이의 규모에서 물질은 계층적으로 뭉치는 경향이 있습니다. 많은 원자는 별, 대부분의 별은 은하, 대부분의 은하는 성단, 초은단 및 마지막으로 대규모 은하 필라멘트로 응축됩니다. 관측 가능한 우주에는 무려 2조 개의 은하가^{[100][101][102]} 포함되어 있으며 전체적으로 10개²⁴ 정도로 추정되는 별들^[103][104] – 지구의 해변 모래 알갱이들보다 더 많은 별들 (그리고 지구 같은 행성들);^{[105][106][107]} 그러나 우주에서 추정되는 원자의 총 수는 10개보다⁸² 적으며,^[108] 인플레이션 우주의 추정되는 총 별들의 수는 10개입니다¹⁰⁰.^[109] 전형적인 은하는 천만 개의^[110] 별을⁷ 가진 난쟁이에서부터 1조^[111] 개의¹² 별을 가진 거인에 이르기까지 다양합니다. 더 큰 구조물 사이에는 일반적으로 직경이 10-150 Mpc(3,300만-4억 9,000만)인 공극이 있습니다. 은하수는 국부 은하단에 속하며, 이 은하단은 라니아케아 슈퍼클러스터에 속합니다.^[112] 이 슈퍼 클러스터는 5억 광년 이상에 걸쳐 있는 반면 로컬 그룹은 1천만 광년 이상에 걸쳐 있습니다.^[113] 우주에는 상대적으로 넓은 공허 영역이 존재하며, 알려진 가장 큰 공허는 가로 길이가 18억 mpc에 달합니다.^[114]

관측 가능한 우주는 슈퍼클러스터보다 훨씬 큰 규모로 등방성이며, 이는 우주의 통계적 특성이 지구에서 관측된 것과 모든 방향에서 동일하다는 것을 의미합니다. 우주는 약 2.72548 켈빈의 열평형 흑체 스펙트럼에 해당하는 고도의 등방성 마이크로파 방사선으로 목욕됩니다.^[7] 대규모 우주가 균질하고 등방성이라는 가설은 우주론적 원리로 알려져 있습니다.^[116] 균질하고 등방성인 우주는 모든 관점에서^[117] 동일하게 보이며 중심이 없습니다.^[118]

암흑에너지

우주의 팽창이 가속화되고 있는 이유에 대한 설명은 여전히 어렵습니다. 그것은 종종 우주에 스며드는 것으로 가정되는 알려지지 않은 형태의 에너지인 "암흑 에너지"에 기인합니다.^[119] 질량-에너지 등가 기준으로 암흑 에너지의 밀도(~ 7 × 10⁻³⁰ g/cm³)는 은하계 내의 일반 물질 또는 암흑 물질의 밀도보다 훨씬 작습니다. 그러나 현재의 암흑 에너지 시대에는 우주가 우주 전체에 걸쳐 균일하기 때문에 우주의 질량 에너지를 지배합니다.^[120][121]

암흑 에너지에 대해 제안된 두 가지 형태는 우주 상수, 공간을 균일하게 채우는 일정한 에너지 밀도,^[122] 그리고 정수 또는 모듈리와 같은 스칼라 필드이며, 에너지 밀도는 여전히 관찰된 팽창 속도를 유발할 수 있을 정도로 충분히 스며들면서 시간과 공간에 따라 달라질 수 있습니다. 공간에서 일정한 스칼라 필드의 기여도 일반적으로 우주 상수에 포함됩니다. 우주 상수는 진공 에너지와 동등하도록 공식화될 수 있습니다. 공간 비균질성이 약간만 있는 스칼라 필드는 우주 상수와 구별하기 어려울 것입니다.

암흑물질

암흑물질은 전자기 스펙트럼 전체에는 보이지 않지만 우주의 물질 대부분을 차지하는 가상의 종류의 물질입니다. 암흑 물질의 존재와 성질은 눈에 보이는 물질, 방사선, 우주의 대규모 구조에 대한 중력 효과로부터 추론됩니다. 뜨거운 암흑물질의 한 형태인 중성미자 외에는 암흑물질이 직접 검출되지 않아 현대 천체물리학의 가장 큰 수수께끼 중 하나입니다. 암흑 물질은 빛이나 다른 전자기 방사선을 중요한 수준으로 방출하거나 흡수하지 않습니다. 암흑 물질은 우주 전체 질량 에너지의 26.8%, 전체 물질의 84.5%를 구성하는 것으로 추정됩니다.^[97][123]

보통사항

우주의 질량 에너지의 나머지 4.9%는 보통의 물질, 즉 원자, 이온, 전자 및 그들이 형성하는 물체입니다. 이 물질에는 우리가 은하계에서 보는 거의 모든 빛을 만들어내는 별들과 성간 및 은하간 매체에 있는 성간 가스, 행성, 그리고 우리가 부딪히거나 만지거나 쥐어짜는 일상생활에서 나오는 모든 물체들이 포함됩니다.^[124] 은하와 성단 내부의 눈에 보이는 별과 가스는 우주의 질량-에너지 밀도에 대한 일반적인 물질 기여의 10% 미만을 차지하기 때문에 우주의 일반적인 물질의 대부분은 보이지 않습니다.^{[125][126][127]}

일반적인 물질은 고체, 액체, 기체 및 플라즈마의 네 가지 상태(또는 상)로 일반적으로 존재합니다.^[128] 그러나 실험 기술의 발전으로 보스-아인슈타인 응축물과 페르미온 응축물과 같은 이전의 다른 이론적 단계가 밝혀졌습니다.^[129][130]

일반 물질은 쿼크와 렙톤의 두 종류의 기본 입자로 구성되어 있습니다.^[131] 예를 들어, 양성자는 위 쿼크 2개와 아래 쿼크 1개로 구성되어 있고, 중성자는 아래 쿼크 2개와 위 쿼크 1개로 구성되어 있고, 전자는 렙톤의 일종입니다. 원자는 양성자와 중성자로 구성된 원자핵과 원자핵 주위를 도는 전자로 구성되어 있습니다.^{[46]: 1476} 원자의 질량의 대부분은 중입자로 구성된 핵에 집중되어 있기 때문에 천문학자들은 흔히 중입자라는 용어를 일반적인 물질을 설명하는 데 사용하지만, 이 "중입자 물질"의 일부는 전자입니다.

빅뱅 직후 초기 우주의 쿼크-글루온 플라즈마가 2조 도 이하로 냉각되면서 원시 양성자와 중성자가 형성되었습니다. 몇 분 후 빅뱅 핵합성으로 알려진 과정에서 원시 양성자와 중성자로부터 핵이 형성되었습니다. 이 핵합성은 리튬과 베릴륨까지 원자 번호가 작은 가벼운 원소를 형성했지만, 원자 번호가 증가함에 따라 무거운 원소의 존재비는 급격히 떨어졌습니다. 이때 일부 붕소가 형성되었을 수도 있지만, 다음으로 무거운 원소인 탄소는 상당한 양이 형성되지 않았습니다. 빅뱅 핵합성은 팽창하는 우주의 온도와 밀도가 급격히 떨어지면서 약 20분 후에 작동이 중단되었습니다. 이후 항성 핵합성과 초신성 핵합성으로 인해 더 무거운 원소가 형성되었습니다.^[132]

입자들.

일반 물질과 물질에 작용하는 힘은 기본 입자로 설명할 수 있습니다.^[133] 이 입자들은 알려지지 않은 하부 구조를 가지고 있기 때문에 기본적인 것으로 설명되기도 하며, 더 작고 더 기본적인 입자로 구성되어 있는지 여부는 알 수 없습니다.^[134][135] 대부분의 현대 모델에서 그들은 공간의 한 점으로 여겨집니다.^[136] 모든 기본 입자는 현재 양자역학에 의해 가장 잘 설명되며 파동-입자 이중성을 나타냅니다. 그들의 행동은 입자와 같은 측면과 파동과 같은 측면을 모두 가지고 있으며 다른 상황에서 다른 특징이 지배적입니다.^[137]

가장 중요한 것은 전자기 상호 작용과 약하고 강한 핵 상호 작용에 관한 이론인 표준 모델입니다.^[138] 표준 모델은 물질을 구성하는 입자(쿼크와 렙톤, 그리고 그에 상응하는 "반물질" 이중성뿐만 아니라 상호작용을 매개하는 힘 입자(광자, W와 Z 보손, 그리고 글루온)의 존재에 대한 실험적 확인을 통해 뒷받침됩니다.^[134] 표준 모델은 최근에 발견된 힉스 보손의 존재를 예측했는데, 이 입자는 입자에 질량을 부여할 수 있는 우주 내의 장의 표현입니다.^[139][140] 다양한 실험 결과를 설명하는 데 성공했기 때문에 표준 모델은 때때로 "거의 모든 것에 대한 이론"으로 간주됩니다.^[138] 그러나 표준 모델은 중력을 수용하지 않습니다. 진정한 힘-입자 "만물의 이론"은 달성되지 않았습니다.^[141]

하드론

하드론은 쿼크가 강한 힘으로 뭉쳐진 복합 입자입니다. 하드론은 세 개의 쿼크로 이루어진 중입자(양성자와 중성자 등)와 하나의 쿼크와 하나의 반쿼크로 이루어진 중입자(파이온 등)의 두 가지 계열로 분류됩니다. 하드론 중 양성자는 안정적이고, 원자핵 내에 결합된 중성자는 안정적입니다. 다른 하드론은 일반적인 조건에서 불안정하므로 현대 우주의 중요하지 않은 구성 요소입니다.^{[142]: 118–123}

빅뱅 이후 약 10초⁻⁶ 후부터 하드론 시대로 알려진 기간 동안 우주의 온도는 쿼크가 서로 결합하여 하드론으로 결합할 수 있을 정도로 충분히 떨어졌고, 우주의 질량은 하드론에 의해 지배되었습니다. 처음에, 온도는 물질과 반물질을 열 평형 상태로 유지하는 하드론-반하드론 쌍을 형성할 수 있을 정도로 충분히 높았습니다. 그러나 우주의 온도가 계속 떨어지면서 하드론-반하드론 쌍은 더 이상 생성되지 않았습니다. 그런 다음 입자-반입자 소멸 반응에서 대부분의 하드론과 반강자가 제거되어 우주가 약 1초가 되었을 때 하드론의 작은 잔류물을 남겼습니다.^{[142]: 244–266}

렙톤스

렙톤은 강력한 상호작용을 겪지는 않지만 파울리 배타원리의 적용을 받는 기본적인 반정수 스핀 입자입니다. 같은 종의 두 렙톤은 동시에 정확히 같은 상태에 있을 수 없습니다.^[143] 렙톤의 종류는 크게 두 가지인데, 전하를 띤 렙톤(전자 유사 렙톤이라고도 함)과 중성 렙톤(뉴트리노라고 더 잘 알려져 있음)이 있습니다. 전자는 안정적이고 우주에서 가장 일반적인 전하를 띤 렙톤인 반면, 뮤온과 타우스는 우주선과 관련된 것이나 입자 가속기에서 수행되는 것과 같이 고에너지 충돌에서 생성된 후 빠르게 붕괴되는 불안정한 입자입니다.^[144][145] 하전 렙톤은 다른 입자와 결합하여 원자, 양전자와 같은 다양한 복합 입자를 형성할 수 있습니다. 전자는 원자에서 발견되고 모든 화학적 성질과 직접적으로 연결되어 있기 때문에 거의 모든 화학을 지배합니다. 중성미자는 거의 어떤 것과도 상호작용하지 않으며, 결과적으로 거의 관찰되지 않습니다. 중성미자는 우주 전체에 걸쳐 흐르지만 정상 물질과 거의 상호 작용하지 않습니다.^[146]

렙톤 시대는 초기 우주의 진화에서 렙톤이 우주의 질량을 지배했던 시기입니다. 그것은 빅뱅이 일어난 지 약 1초 후에 시작되었는데, 하드론 시대 말기에 대부분의 하드론과 반하드론이 서로를 소멸시킨 후였습니다. 렙톤 시대 동안 우주의 온도는 여전히 렙톤-반렙톤 쌍을 생성할 만큼 충분히 높았기 때문에 렙톤과 반렙톤은 열 평형 상태에 있었습니다. 빅뱅이 일어난 지 약 10초 후, 우주의 온도는 렙톤-반렙톤 쌍이 더 이상 생성되지 않을 정도로 떨어졌습니다.^[147] 그런 다음 대부분의 렙톤과 반렙톤은 소멸 반응에서 제거되어 렙톤의 작은 잔류물을 남겼습니다. 그리고 우주의 질량은 다음 광자 시대로 접어들면서 광자에 의해 지배되었습니다.^[148][149]

광자

광자는 빛과 다른 모든 형태의 전자기 방사선의 양자입니다. 전자기력의 캐리어입니다. 이 힘의 효과는 광자가 정지 질량이 0이기 때문에 미시적 수준과 거시적 수준에서 쉽게 관찰할 수 있으며, 이를 통해 장거리 상호 작용이 가능합니다.^{[46]: 1470}

광자 시대는 빅뱅이 일어난 지 약 10초 후인 렙톤 시대가 끝나면서 대부분의 렙톤과 반렙톤이 소멸된 후에 시작되었습니다. 원자핵은 광자 시대의 처음 몇 분 동안 일어난 핵합성 과정에서 만들어졌습니다. 광자 시대의 나머지 기간 동안 우주에는 핵, 전자 및 광자의 뜨겁고 밀도가 높은 플라즈마가 포함되어 있었습니다. 빅뱅이 일어난 지 약 38만 년 후, 우주의 온도는 핵이 전자와 결합하여 중성 원자를 만들 수 있을 정도로 떨어졌습니다. 그 결과 광자는 더 이상 물질과 자주 상호작용하지 않게 되었고 우주는 투명해졌습니다. 이 시기의 고도로 적색편이된 광자는 우주 마이크로파 배경을 형성합니다. CMB에서 감지할 수 있는 온도와 밀도의 작은 변화는 모든 후속 구조 형성이 일어난 초기 "씨앗"이었습니다.^{[142]: 244–266}

우주론적 모형

일반상대성이론에 기초한 우주모형

일반 상대성 이론은 1915년 알버트 아인슈타인이 발표한 중력의 기하학 이론이자 현대 물리학에서 중력에 대한 현재의 설명입니다. 그것은 우주의 현재 우주론적 모델의 기초입니다. 일반 상대성 이론은 특수 상대성 이론과 뉴턴의 만유인력 법칙을 일반화하여 중력을 시공간의 기하학적 속성, 즉 시공간으로 통일된 설명을 제공합니다. 특히 시공간의 곡률은 어떤 물질과 방사선이 존재하든 에너지와 운동량에 직접적으로 관련이 있습니다.^[150]

이 관계는 편미분 방정식 체계인 아인슈타인 필드 방정식에 의해 지정됩니다. 일반 상대성 이론에서 물질과 에너지의 분포는 시공간의 기하학을 결정하고, 이는 다시 물질의 가속을 설명합니다. 따라서 아인슈타인 필드 방정식의 해는 우주의 진화를 설명합니다. 일반 상대성 방정식은 우주의 물질의 양, 유형 및 분포 측정과 결합하여 시간에 따른 우주의 진화를 설명합니다.^[150]

우주는 어디에서나 균질하고 등방성이라는 우주론적 원리를 가정하고, 우주를 설명하는 장방정식의 구체적인 해는 프리드만-르마 î 트레-로버트슨-워커 메트릭이라고 불리는 메트릭 텐서입니다.

${\displaystyle ds^{2}=-c^{2}dt^{2}+R(t)^{2}\left({\frac {dr^{2}}{1-kr^{2}}}+r^{2}d\theta ^{2}+r^{2}\sin ^{2}\theta \,d\phi ^{2}\right)}$

여기서 (r, θ, φ)는 구형 좌표계에 해당합니다. 이 메트릭에는 확인되지 않은 두 개의 매개 변수만 있습니다. 전체적인 무차원 길이 척도 인자 R은 시간의 함수로서 우주의 크기 척도를 설명하고(R의 증가는 우주의 팽창이다),^[151] 곡률 지수 k는 기하학을 설명합니다. 인덱스 k는 평평한 유클리드 기하학에 해당하는 0, 양의 곡률 공간에 해당하는 1, 양의 곡률 공간에 해당하는 -1, 양의 곡률 또는 음의 곡률 공간에 해당하는 -1의 세 가지 값 중 하나만 취할 수 있도록 정의됩니다.^[152] 시간 t의 함수로서 R의 값은 k와 우주 상수 λ에 따라 달라집니다. 우주 상수는 우주 진공의 에너지 밀도를 나타내며 암흑 에너지와 관련이 있을 수 있습니다.^[98] R이 시간에 따라 어떻게 변하는지 설명하는 방정식은 발명자인 알렉산더 프리드만의 이름을 딴 프리드만 방정식으로 알려져 있습니다.^[153]

R(t)에 대한 솔루션은 k와 λ에 따라 다르지만 이러한 솔루션의 일부 정성적 특징은 일반적입니다. 첫째, 그리고 가장 중요한 것은 우주가 양의 곡률을 가진 완벽한 등방성이고(k=1), 알버트 아인슈타인이 처음으로 언급한 것처럼 모든 곳에 하나의 정확한 밀도 값을 가질 경우에만 우주의 길이 척도 R이 일정하게 유지될 수 있다는 것입니다. 그러나 이 평형은 불안정합니다. 밀도가 필요한 값과 약간 다르다면 어느 장소에서든 그 차이는 시간이 지남에 따라 증폭될 것입니다.

둘째, 모든 해는 R이 0으로 가고 물질과 에너지가 무한히 조밀했던 과거에 중력 특이점이 있었음을 시사합니다. 이 결론은 완벽한 균질성과 등방성(우주론적 원리)에 대한 의문스러운 가정에 기초하고 있으며 중력 상호 작용만이 중요하다는 점에서 불확실한 것으로 보일 수 있습니다. 그러나 펜로즈-호킹 특이점 정리는 매우 일반적인 조건에 대해 특이점이 존재해야 함을 보여줍니다. 따라서 아인슈타인의 필드 방정식에 따르면, R은 이 특이점 직후에 존재했던 상상할 수 없을 정도로 뜨겁고 밀도가 높은 상태에서 빠르게 성장했으며, 이것이 우주 빅뱅 모델의 본질입니다. 빅뱅의 특이점을 이해하려면 아직 공식화되지 않은 중력의 양자 이론이 필요할 것입니다.^[154]

셋째, 곡률 지수 k는 충분히 큰 길이 척도(약 10억 광년 이상)에 걸쳐 평균화된 일정한 시간 공간 표면의^[152] 곡률의 부호를 결정합니다. k=1이면 곡률은 양수이고 우주는 유한한 부피를 갖습니다. 양의 곡률을 가진 우주는 종종 4차원 공간에 내장된 3차원 구체로 시각화됩니다. 반대로 k가 0이거나 음수이면 우주는 무한한 부피를 갖습니다.^[155] R = 0일 때 한 순간에 무한하면서도 무한한 밀도를 가진 우주가 만들어질 수 있다는 것은 반 intuitive으로 보일 수 있지만, 정확히 그것은 k가 양이 아니고 우주론적 원리가 만족될 때 수학적으로 예측되는 것입니다. 비유적으로 무한 평면은 곡률이 0이지만 면적이 무한한 반면, 무한 원기둥은 한 방향으로 유한하고 원환체는 두 방향 모두에서 유한합니다. 토로이드 우주는 주기적인 경계 조건을 가진 일반 우주처럼 행동할 수 있습니다.

우주의 궁극적인 운명은 곡률 지수 k와 우주 상수 λ에 결정적으로 의존하기 때문에 여전히 알려지지 않았습니다. 우주가 충분히 밀도가 높다면 k는 +1과 같으며, 이는 우주 전체의 평균 곡률이 양수이고 우주가 결국 빅 크런치에서 다시 붕괴되어 ^[156]빅 바운스에서 새로운 우주가 시작될 수 있음을 의미합니다. 반대로 우주의 밀도가 충분하지 않으면 k는 0 또는 -1과 같고 우주는 영원히 팽창하여 냉각되어 결국 대동결과 우주의 열사에 도달합니다.^[150] 현대의 데이터에 따르면 우주의 팽창이 가속되고 있으며, 이 가속이 충분히 빠르면 우주는 결국 빅 립에 도달할 수 있습니다. 관측상 우주는 평평한 것으로 보이며(k = 0), 전체 밀도는 재붕괴와 영원한 팽창 사이의 임계 값에 매우 가깝습니다.

다중 우주 가설

몇몇 추측 이론들은 우리의 우주가 다중 우주로 통칭되는 단절된 우주들의 집합 중 하나일 뿐이며, 우주에 대한 더 제한된 정의에 도전하거나 강화한다고 제안했습니다.^[19][158] 과학적 다중 우주 모델은 의식의 대체 평면 및 시뮬레이션 현실과 같은 개념과 구별됩니다.

Max Tegmark는 물리학의 다양한 문제에 대응하여 과학자들이 제안한 다양한 유형의 다중 우주에 대한 네 부분 분류 체계를 개발했습니다. 그러한 다중 우주의 예는 초기 우주의 혼란스러운 인플레이션 모델에서 비롯된 것입니다.^[159] 또 하나는 양자역학의 다세계적 해석에서 비롯된 다중우주입니다. 이 해석에서 평행 세계는 양자 중첩 및 디코히어런스와 유사한 방식으로 생성되며, 파동 함수의 모든 상태는 별개의 세계에서 실현됩니다. 효과적으로, 다중 세계 해석에서 다중 우주는 보편적인 파동 함수로 진화합니다. 우리의 다중우주를 만든 빅뱅이 다중우주의 앙상블을 만들었다면 앙상블의 파동함수는 이런 의미로 얽혀있을 것입니다.^[160] 이 그림에서 과학적으로 의미 있는 확률을 추출할 수 있는지 여부는 많은 논쟁의 대상이었고 지금도 계속되고 있으며, 여러 버전의 다세계 해석이 존재합니다.^{[161][162][163]} (양자역학 해석의 주제는 일반적으로 불일치로 표시됩니다.)^{[164][165][166]}

테그마크의 계획에서 가장 논란이 적지만 여전히 논쟁의 여지가 많은 다중 우주 범주는 레벨 I입니다. 이 수준의 다중 우주는 "우리 자신의 우주에서" 멀리 떨어진 시공간 사건에 의해 구성됩니다. 테그마크와 다른^[167] 사람들은 우주가 무한하거나 충분히 크고 균일하다면 지구 전체 허블 부피의 역사에 대한 동일한 사례들이 아주 자주, 단순히 우연에 의해 발생한다고 주장했습니다. 테그마크는 우리의 가장 가까운 소위 도플갱어가 우리로부터 10미터¹⁰¹¹⁵ 떨어져 있다고 계산했습니다(구골플렉스보다 큰 이중 지수 함수).^[168][169] 그러나 사용된 주장은 투기적 성격입니다.^[170] 또한 동일한 허블 부피의 존재를 과학적으로 확인하는 것은 불가능할 것입니다.

각각 존재하지만 서로 상호 작용할 수 없는 단절된 시공간을 상상할 수 있습니다.^[168][171] 이 개념을 쉽게 시각화할 수 있는 비유는 하나의 비누 거품 위에 사는 관찰자들이 다른 비누 거품 위에 있는 관찰자들과 원칙적으로 상호작용할 수 없는 별개의 비누 거품 그룹입니다.^[172] 한 일반적인 용어에 따르면, 인간이 지구의 달을 달이라고 부르는 것처럼,^[19] 인간의 특정한 시공간은 우주로 표시되는 반면, 시공간의 각 "비눗방울"은 우주로 표시됩니다. 이러한 개별 시공간의 전체 집합을 다중 우주로 표시합니다.^[19]

이 용어를 사용하면 서로 다른 우주가 서로 인과적으로 연결되지 않습니다.^[19] 원칙적으로 연결되지 않은 다른 우주들은 시공간의 차원과 위상, 물질과 에너지의 형태, 그리고 물리 법칙과 물리 상수가 다를 수 있지만, 그러한 가능성은 순전히 추측에 불과합니다.^[19] 다른 사람들은 혼란스러운 인플레이션의 일부로 만들어진 여러 거품 각각을 별개의 우주로 간주하지만, 이 모델에서 이 우주들은 모두 인과적 기원을 공유합니다.^[19]

역사적 개념

역사적으로 우주(우주론)와 그 기원(우주론)에 대한 많은 아이디어가 있었습니다. 물리 법칙에 의해 지배되는 비인격적인 우주에 대한 이론은 그리스인과 인도인에 의해 처음으로 제안되었습니다.^[13] 고대 중국 철학은 우주와 모든 시간을 포함하는 우주의 개념을 포괄했습니다.^[173] 수 세기 동안, 천문 관측과 운동과 중력 이론의 개선은 우주에 대한 훨씬 더 정확한 설명으로 이어졌습니다. 우주론의 근대는 1915년 알버트 아인슈타인의 일반상대성이론을 통해 우주의 기원과 진화, 그리고 우주 전체의 결론을 정량적으로 예측할 수 있게 되면서 시작되었습니다. 대부분의 현대 우주론은 일반 상대성 이론, 더 구체적으로 예측된 빅뱅을 기반으로 합니다.^[174]

신화

많은 문화들이 세계와 우주의 기원을 묘사하는 이야기들을 가지고 있습니다. 문화는 일반적으로 이러한 이야기를 어느 정도 진실이 있는 것으로 간주합니다. 그러나 이러한 이야기들이 초자연적인 기원을 믿는 사람들 사이에서 어떻게 적용되는지에 대한 많은 다른 믿음들이 있는데, 이는 지금과 같은 우주를 직접 창조하는 신에서부터 단지 "움직이는 바퀴"를 설정하는 신에 이르기까지 다양합니다 (예를 들어 빅뱅과 진화와 같은 메커니즘을 통해).^[175]

신화를 연구하는 민족학자들과 인류학자들은 창조 이야기에 등장하는 다양한 주제에 대한 다양한 분류 체계를 개발했습니다.^[176][177] 예를 들어, 한 종류의 이야기에서, 세계는 알에서 태어났습니다; 그러한 이야기들은 핀란드 서사시인 칼레발라, 판구의 중국 이야기 또는 인도 브라만다 푸라나를 포함합니다. 이와 관련된 이야기에서, 우주는 티베트 불교의 개념인 아디 붓다, 고대 그리스의 가이아 이야기, 아즈텍 여신 코틀리쿠 신화, 고대 이집트의 신 아툼 이야기처럼, 그 또는 그 자신에 의해 무엇인가를 발산하거나 생산하는 단일한 존재에 의해 창조됩니다. 그리고 아브라함 신이 우주를 창조한 유대-기독교 창세기 창조설화. 또 다른 유형의 이야기에서 우주는 랑기와 파파의 마오리 이야기처럼 남성과 여성 신의 결합으로 탄생합니다. 즉 바빌로니아 서사시 에누마 엘리시에 나오는 티아마트나 북유럽 신화에 나오는 거인 이미르처럼 죽은 신의 시체처럼 기존의 물질로 우주를 창조하거나 일본 신화의 이자나기나 이자나미처럼 혼란스러운 물질로 우주를 창조합니다. 즉, 우주는 브라만과 프라크르티, 세레르인의 창조신화,^[178] 또는 도의 음양과 같은 근본원리로부터 발산됩니다.

철학적 모델

소크라테스 이전의 그리스 철학자들과 인도 철학자들은 우주에 대한 초기 철학적 개념들을 개발했습니다.^[13][179] 최초의 그리스 철학자들은 외모는 속일 수 있다고 언급했고, 외모 이면의 근본적인 현실을 이해하려고 했습니다. 특히, 그들은 물질이 형태를 바꾸는 능력(예: 얼음에서 물에서 증기로)에 주목했고, 몇몇 철학자들은 세상의 모든 물리적 물질이 단일 원시 물질, 즉 원형의 다른 형태라고 제안했습니다. 처음으로 그렇게 한 사람은 탈레스(Thales)였는데, 그는 이 물질을 물로 제안했습니다. 탈레스의 학생인 아낙시만더(Anaximander)는 모든 것이 무한한 아페론에서 비롯된다고 제안했습니다. 아낙시메네스(Anaximenes)는 원시 물질을 공기로 만들 것을 제안했는데, 이는 원시 물질이 다양한 형태로 응축되거나 해리되도록 하는 매력적이고 혐오스러운 특성으로 인식되기 때문입니다. 아낙사고라스는 누스(마음)의 원리를, 헤라클리투스는 불(그리고 로고에 대해 이야기했습니다)을 제안했습니다. 엠페도클레스는 지구, 물, 공기, 불의 원소를 제안했습니다. 그의 4요소 모델은 매우 인기를 끌었습니다. 피타고라스와 마찬가지로 플라톤은 엠페도클레스의 요소가 플라톤 입체의 형태를 띠면서 모든 것이 수로 구성되어 있다고 믿었습니다. 아리스토텔레스는 공기가 물처럼 운동에 저항하기 때문에 가능하다고 생각하지 않았지만, 데모크리토스와 후대 철학자들, 특히 류시푸스는 우주가 진공(진공)을 통해 움직이는 분리할 수 없는 원자들로 구성되어 있다고 제안했습니다. 공기는 즉시 공백을 메우기 위해 달려들 것이고, 게다가 저항 없이는 무한히 빠르게 그렇게 할 것입니다.^[13]

헤라클레이토스는 영원한 변화를 주장했지만,^[180] 그의 동시대 파르메니데스는 변화가 없음을 강조했습니다. 파르메니데스의 시 '자연에 대하여'는 모든 변화는 환상이며, 진정한 근본적인 현실은 영원히 변하지 않고 단일한 본성이며, 적어도 존재하는 각 사물의 본질적인 특징은 기원도 변화도 끝도 없이 영원히 존재해야 한다는 것으로 읽혀졌습니다.^[181] 그의 제자 엘레아의 제노는 몇 가지 유명한 역설과 함께 움직임에 대한 일상적인 생각에 도전했습니다. 아리스토텔레스는 무한히 나뉠 수 있는 연속체뿐만 아니라 잠재적으로 셀 수 있는 무한이라는 개념을 개발함으로써 이러한 역설에 대응했습니다.^[182][183] 영원하고 변하지 않는 시간의 순환과는 달리, 그는 세계가 천구에 의해 경계를 이루고 있으며 누적 항성 크기는 유한한 곱셈에 불과하다고 믿었습니다.

바이시카 학파의 창시자인 인도 철학자 카나다는 원자론의 개념을 발전시켜 빛과 열이 같은 물질의 변종이라고 제안했습니다.^[184] 서기 5세기 불교 원자론자 철학자 디그나가는 원자를 점 크기, 지속 시간이 없고 에너지로 만들 것을 제안했습니다. 그들은 실질적인 물질의 존재를 부정하고 움직임이 에너지 흐름의 순간적인 섬광으로 구성된다고 제안했습니다.^[185]

시간적 유한주의의 개념은 유대교, 기독교, 이슬람교라는 아브라함의 세 종교가 공유하는 창조론에서 비롯되었습니다. 기독교 철학자 존 필로포누스는 무한한 과거와 미래에 대한 고대 그리스의 개념에 반대하는 철학적 주장을 제시했습니다. 무한한 과거에 대한 필로포누스의 주장은 초기 이슬람 철학자 알킨디(알킨두스), 유대인 철학자 사아디아 가온(사아디아 벤 요셉), 이슬람 신학자 알가잘리(알가젤)에 의해 사용되었습니다.^[186]

범신론은 우주 자체가 신성과 동일하며 최고의 존재 또는 실체라는 철학적 종교적 신념입니다.^[187] 따라서 물리적인 우주는 모든 것을 포괄하는 내재적인 신으로 이해됩니다.^[188] '판테이스트'라는 용어는 모든 것이 하나의 통일체를 이루고 있으며, 이 통일체가 신성한 것이며, 모든 것을 포괄하고 발현된 신 또는 여신으로 구성되어 있다고 주장하는 사람을 지정합니다.^[189][190] 범신론적 개념은 수천 년 전으로 거슬러 올라가며, 범신론적 요소는 다양한 종교 전통에서 확인되었습니다.

천문학적 개념

현대 천문학의 초기 기록은 기원전 3000년에서 1200년 사이의 고대 이집트와 메소포타미아에서 나왔습니다.^[191][192] 기원전 7세기 바빌로니아 천문학자들은 세계를 바다로 둘러싸인 평평한 원반으로 보았고,^[193][194] 이것은 밀레투스의 아낙시만데르와 헤카테우스의 지도와 같은 초기 그리스 지도의 전제를 형성합니다.

나중에 그리스 철학자들은 천체의 움직임을 관찰하면서 경험적 증거를 바탕으로 우주의 모델을 더 깊이 개발하는 데 관심을 기울였습니다. 최초의 일관된 모델은 플라톤의 제자인 크니도스의 에우독소스에 의해 제안되었는데, 그는 천상의 운동은 원형이어야 한다는 플라톤의 생각을 따랐습니다. 에우독소스의 모델에는 27개의 천체가 포함되어 있었는데, 이는 행성의 운동, 특히 역행 운동의 알려진 문제를 설명하기 위한 것으로, 육안으로 볼 수 있는 각 행성에 대해 4개, 태양과 달에 대해 각 3개, 별에 대해 각 1개씩입니다. 이 모든 구체는 지구를 중심으로 이루어졌는데, 지구는 영원히 회전하는 동안 움직이지 않았습니다. 아리스토텔레스는 행성 운동의 더 자세한 내용을 설명하기 위해 구체의 수를 55개로 늘리면서 이 모델을 자세히 설명했습니다. 아리스토텔레스에게 있어서 정상적인 물질은 지구권 안에 전적으로 포함되어 있었고, 그것은 천상의 물질과는 근본적으로 다른 규칙을 지켰습니다.^[195][196]

후기 아리스토텔레스의 논문 드문도는 "다섯 개의 지역에 있는 구체에 위치한 다섯 개의 요소, 즉 물로 둘러싸인 땅, 공기로 둘러싸인 물, 불로 둘러싸인 공기, 에테르로 둘러싸인 불로 둘러싸인 다섯 개의 요소가 우주 전체를 구성한다"고 말했습니다.^[197]

이 모델은 칼리포스에 의해서도 다듬어졌고, 동심구가 버려진 후, 프톨레마이오스에 의해 천문학적 관측과 거의 완벽하게 일치했습니다.^[198] 이러한 모델의 성공은 주로 어떤 함수(예: 행성의 위치)도 원함수의 집합(푸리에 모드)으로 분해될 수 있다는 수학적 사실에 기인합니다. 피타고라스의 철학자 필롤라우스와 같은 다른 그리스 과학자들은 우주의 중심에는 지구, 태양, 달, 행성들이 균일한 원운동으로 회전하는 "중앙 불"이 있다고 가정했습니다.^[199]

사모스의 그리스 천문학자 아리스타르코스는 우주의 태양 중심 모델을 제안한 최초의 알려진 사람이었습니다. 원문은 소실되었지만, 아르키메데스의 책 모래 계산기에서 언급된 부분은 아리스타르코스의 태양 중심 모델을 설명합니다. 아르키메데스는 다음과 같이 썼습니다.

겔론 왕, 당신은 대부분의 천문학자들이 지구의 중심인 구에 우주의 반지름이 태양의 중심과 지구의 중심 사이의 직선과 같다는 것을 알고 있습니다. 이것은 천문학자들로부터 들은 바와 같은 일반적인 계정입니다. 그러나 아리스타르코스는 어떤 가설들로 구성된 책을 내놓았는데, 그것은 우주가 방금 언급한 우주보다 몇 배나 더 거대하다는 가정을 한 결과인 것 같습니다. 그의 가설들은 고정된 별들과 태양이 움직이지 않고 있다는 것, 지구가 원둘레를 따라 태양 주위를 돌고 있다는 것, 궤도의 중간에 놓여있는 태양, 그리고 태양과 같은 중심에 위치한 고정된 별들의 구면이라는 것입니다. 그가 지구를 공전하도록 가정하는 원은 지구의 중심이 표면으로 향하기 때문에 고정된 별들의 거리에 비례합니다.^[200]

따라서 아리스타르코스는 별들이 매우 멀리 떨어져 있다고 믿었고, 이것을 항성의 시차가 관측되지 않았던 이유, 즉 지구가 태양 주위를 돌면서 별들이 서로 상대적으로 움직이는 것이 관측되지 않았던 이유로 보았습니다. 사실 이 별들은 고대에 일반적으로 가정되었던 거리보다 훨씬 더 멀리 떨어져 있기 때문에 항성의 시차는 정밀 기기로만 감지할 수 있습니다. 행성 시차와 일치하는 지구 중심 모델은 항성 시차의 관측 불가능성을 설명하는 것으로 가정되었습니다.^[201]

아리스타르코스의 태양 중심 모델을 지지한 고대의 다른 천문학자는 아리스타르코스보다 한 세기 뒤에 살았던 헬레니즘 천문학자 셀레우키아의 셀레우코스뿐이었습니다.^{[202][203][204]} 플루타르코스에 따르면 셀레우코스는 추론을 통해 태양중심계를 처음으로 증명했지만, 그가 어떤 주장을 사용했는지는 알려지지 않았습니다. 셀레우코스의 태양 중심 우주론 주장은 아마도 조수 현상과 관련이 있을 것입니다.^[205] 스트라보(1.1.9)에 따르면, 셀레우코스는 조수가 달의 인력에 의한 것이며 조수의 높이는 태양에 대한 달의 위치에 의존한다고 최초로 언급했습니다.^[206] 그 대신에, 그는 16세기의 니콜라우스 코페르니쿠스와 유사하게, 그것에 대한 기하학적 모델의 상수를 결정하고 이 모델을 사용하여 행성 위치를 계산하는 방법을 개발함으로써 태양 중심성을 증명했을 수 있습니다.^[207] 중세 시대에는 페르시아 천문학자 알부마사르와^[208] 알 시즈지가 태양 중심 모델을 제안하기도 했습니다.^[209]

지구가 축으로 회전하고 태양이 우주의 중심에 놓이면 천문학적 데이터를 더 그럴듯하게 설명할 수 있다는 아리스타르코스의 견해가 코페르니쿠스에 의해 되살아나기까지 약 2천년 동안 아리스토텔레스 모델은 서구 세계에서 받아들여졌습니다.^[210]

중앙에는 태양이 떠 있습니다. 누가 이 아주 아름다운 사원의 등불을 이곳보다 더 좋은 다른 곳에 두겠습니까? 거기서 모든 것을 동시에 밝힐 수 있는 곳에 두겠습니까?

— Nicolaus Copernicus, in Chapter 10, Book 1 of De Revolutionibus Orbium Coelestrum (1543)

코페르니쿠스가 언급한 바와 같이 지구가 자전한다는 개념은 적어도 필롤라우스(c.기원전 450년), 헤라클리데스 폰티쿠스(c.기원전 350년), 에크판토스(피타고라스)와 비교하면 매우 오래된 것입니다. 코페르니쿠스보다 약 1세기 전에, 쿠사의 기독교 학자 니콜라스도 그의 책 "아는 무지에 대하여"(1440)에서 지구가 그것의 축으로 회전할 것을 제안했습니다.^[211] 알-시즈지는^[212] 또한 지구가 그것의 축으로 회전할 것을 제안했습니다. 혜성 현상을 이용하여 지구가 자전한다는 경험적 증거는 투시(Tusi, 1201–1274)와 알리 쿠시지(Ali Qushji, 1403–1474)에 의해 제시되었습니다.^[213]

이 우주론은 아이작 뉴턴, 크리스티안 하위헌스 그리고 후대의 과학자들에 의해 받아들여졌습니다.^[214] 뉴턴은 운동과 중력의 법칙이 지구와 천체에 똑같이 적용된다는 것을 증명했고, 아리스토텔레스는 이 둘을 나누는 것을 쓸모없게 만들었습니다. 에드먼드 핼리(1720)^[215]와 장 필립 드 체소(1744)^[216]는 별들로 균일하게 채워진 무한한 공간에 대한 가정은 밤하늘이 태양 자체만큼 밝을 것이라는 예측으로 이어질 것이라고 독립적으로 언급했습니다. 이것은 19세기에 올베르스의 역설로 알려지게 되었습니다.^[217] 뉴턴은 물질로 균일하게 채워진 무한한 공간은 무한한 힘과 불안정성을 일으켜 물질이 중력 아래 안쪽으로 찌그러질 것이라고 믿었습니다.^[214] 이러한 불안정성은 1902년 청바지 불안정성 기준에 의해 명확해졌습니다.^[218] 이러한 역설에 대한 하나의 해결책은 물질이 계층적으로 배열된 Charlier 우주(그들 자신이 더 큰 시스템에서 궤도를 도는 궤도 물체의 시스템)입니다. 우주의 전체 밀도가 무시할 정도로 작은 프랙탈 방식으로, 그러한 우주론적 모델은 요한 하인리히 램버트에 의해 1761년에 제안되었습니다.^[53][219]

18세기 동안 임마누엘 칸트는 성운이 은하수에서 분리된 전체 은하일 수 있다고 추측했고,^[215] 1850년 알렉산더 폰 훔볼트는 이 분리된 은하들을 웰틴셀, 즉 "세계의 섬"이라고 불렀고, 이 용어는 나중에 "섬 우주"로 발전했습니다.^[220][221] 후커 망원경이 완성된 1919년, 우주는 전적으로 은하수 은하로 이루어져 있다는 견해가 지배적이었습니다. 후커 망원경을 사용하여 에드윈 허블은 몇몇 나선 성운에서 세페이드 변광성을 발견했고, 1922-1923년 안드로메다 성운과 삼각형이 우리 은하 바깥에 있는 전체 은하라는 것을 결정적으로 증명했고, 따라서 우주가 많은 은하로 구성되어 있음을 증명했습니다.^[222]

물리 우주론의 현대는 1917년 알버트 아인슈타인이 우주의 구조와 역학을 모델링하기 위해 일반 상대성 이론을 처음으로 적용하면서 시작되었습니다.^[223] 이 시대의 발견과 아직 답이 나오지 않은 의문점은 위의 절에 정리되어 있습니다.

참고 항목

참고문헌

각주

인용문

서지학

• Bartel, Leendert van der Waerden (1987). "The Heliocentric System in Greek, Persian and Hindu Astronomy". Annals of the New York Academy of Sciences. 500 (1): 525–545. Bibcode:1987NYASA.500..525V. doi:10.1111/j.1749-6632.1987.tb37224.x. S2CID 222087224.
• Landau L, Lifshitz E (1975). The Classical Theory of Fields (Course of Theoretical Physics). Vol. 2 (4th ed.). New York: Pergamon Press. pp. 358–397. ISBN 978-0-08-018176-9.
• Liddell, H. G. & Scott, R. (1968). A Greek-English Lexicon. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-864214-5.
• Misner; C.W.; Thorne; Kip; Wheeler; J.A. (1973). Gravitation. San Francisco: W. H. Freeman. pp. 703–816. ISBN 978-0-7167-0344-0.
• Raine, D. J.; Thomas, E. G. (2001). An Introduction to the Science of Cosmology. Institute of Physics Publishing.
• Rindler, W. (1977). Essential Relativity: Special, General, and Cosmological. New York: Springer Verlag. pp. 193–244. ISBN 978-0-387-10090-6.
• Rees, Martin, ed. (2012). Smithsonian Universe (2nd ed.). London: Dorling Kindersley. ISBN 978-0-7566-9841-6.

외부 링크

• NASA/IPAC 은하계외 데이터베이스(NED) / (NED-Distance)
• 관측 가능한 우주에는 약 10개의⁸² 원자가 있습니다 – LiveScience, 2021년 7월.
• 이것이 우리가 우리의 우주에 대한 모든 것을 결코 알 수 없는 이유입니다 – 포브스, 2019년 5월.