브라이언 그린 우주의 구조 독서감상문 내용요약

소개

뉴턴의 고전물리학 부터 상대성이론, 양자역학, 초끈이론과 M-이론에 이르기까지 현대 우주이론의 시작과 그 발전배경, 학설대립구도 등 그 변화 과정에 대한 요약이다.

목차

1. 1부 진리의 각축장
1) 제1장 진리로 가는 길: 시간과 공간은 왜 지금과 같은 모습을 하고 있는가?
2) 제2장 회전하는 물통과 우주: 공간은 물리적 실체인가? 아니면 인간의 상상력이 만들
3) 제3장 상대성과 절대성: 시공간은 아인슈타인이 만들어 낸 추상적 개념인가? 아니면
4) 제4장 얽혀 있는 공간: 양자적 우주에서 서로 분리되어 있다는 것은 무엇을 의미하는가?

2. 2부 시간과 경험
1) 제5장 얼어붙은 강: 시간은 정말로 흐르고 있는가?
2) 제6장 우연과 화살: 시간은 방향성을 갖고 있는가?
3) 제7장 시간과 양자: 양자의 세계에서 시간의 본질을 추적하다

3. 3부 시공간과 우주론
1) 제8장 눈송이와 시공간: 우주의 대칭성과 진화
2) 제9장 증발된 진공: 열(熱)과 무(無), 그리고 통일
3) 제10장 빅뱅의 재구성: 무엇이 폭발했는가?
4) 제11장 다이아몬드를 가진 하늘의 양자: 인플라톤과 양자적 요동, 그리고 시간의 일

4. 4부 근원과 통일
1) 제12장 끈 위의 세계: 끈이론이 말하는 시공간의 구조
2) 제13장 막(Brane) 위의 우주: M-이론이 예견하는 시간과 공간

본문내용

1장 시간과 공간은 왜 지금과 같은 모습을 하고 있는가?
진리는 경험에 의해 밝힐 수 있다는 통념과 달리 현대과학에서 진리는 일상경험과 상식을 초월한다.

1. 고전적 실체 : 뉴턴은 프린키피아에서 시간과 공간은 불변의 실체이며, 이로부터 구성된 우주 역시 불변의 실체라고 생각했다.

2. 상대론적 실체 : 1900년 캘빈의 빛의 특성에 관한 언급에서 시작해, 아인슈타인의 상대성 이론으로 발전하였고, 이로 인해 기존 뉴턴의 절대적인 시간과 공간 개념이 상대적인 개념으로 수정되었다.

3. 양자적 실체 : 캘빈의 달궈진 물체가 내뿜는 복사와 관련된 문제에서 양자 혁명이 시작된다. 기존의 뉴턴과 맥스웰의 고전 역학과 상대성이론에서는 현재 상태로부터 모든 과거, 미래는 예측 가능하다고 생각하였으나, 이것은 1930년대 원자적 스케일의 실험 해석의 적용에는 한계가 있었다. 이를 설명하기 위해 양자역학에서는 기존의 논리를 부정하고 모든 물리적 상태는 확률만을 알 수 있을 뿐이라고 주장하였다.

4. 우주론적 실체 : 시간의 비대칭성을 설명하기 위해 빅뱅이론 가설은 일반 상대성 이론을 우주에 적용하였고 1960년대 마이크로 복사파의 발견 및 1970년대 이론의 발전으로 인정을 받게 되었으나 한계점이 있었다. 1980년대 인플레이션 우주론은 팽창을 가정함으로써 빅뱅이론을 보완하였고, 초기우주 특성을 설명하기 위해 양자역학 도입이 필요하다는 한계점이 여전히 존재하였다.

5. 통일된 실체 : 양자역학과 상대성 이론이 충돌하는 문제에서 발생하는 모순을 해결하기 위해 초끈이론을 제시하였다. 초끈이론에서 입자는 점의 형태가 아니라, 모든 입자는 핵자보다 작은 끈으로 이루어져 있으며 각 끈들은 진동하는 형태에 따라 다양한 입자의 모습으로 나타난다는 것이다. 다만, 이 이론을 받아 들이기 위해 9차원의 공간이라는 가정을 받아들여야 한다. 보다 발전된 M-이론은 10차원의 공간을 가정한다. 이것은 우리 눈에 보이는 세계는 실체의 일부에 지나지 않는다는 것을 의미한다.

참고자료

· 우주의 구조 ㅣ 브라이언그린 ㅣ 승산 ㅣ 2005