올 봄은 캄캄한 저 먼 공간속의 초기 우주의 숲을 거닐는 시간이였다.

우주론! 빛으로 시작된 우주와의 만남은 CMB(Cosmic Microwave Background)를 이야기 하면서 시작되었다.

CMB(Cosmic Microwave Background)는 위대한 사건이다.

지난번 몽골초원에서 바라본 사방에 빛나는 저 별빛 그 넘어의 세계를 만나는 시간이였다.

이야기는 LSS(Last Scattering Surface)에서 시작되었고, 마치 수박 껍데기 바로 속살이 시작되는

수박속 붉게 익은 맛있는 그 부분의 초기우주를 만나면서 이야기는 시작이 된다.

고유시간

고유거리

지평선거리

우주의 시간은 우리가 알고 있는 시간과 다르다.

빅뱅당시의 시간은 지금의 시간에 비해 매우 빠르게 흘렀다고 한다.

공간도 마찬가지고 공간의 팽창력도 다르고고 한다. 이것은 어떻게 말로 표현할 수가 없다.

오직 수식으로 가능하다. 칠판가득히 채웠던 수식들이 우주를 설명하고 있다.

Time-like  시간같이

Space-like 공간같이

Light-like 빛 같이

우리는 모두 LSS 빛을 보고 있다.

누군가 내게 말을 건넨다. "아니 초기 우주를? 그 어려운 수식을 공부했었요?"

"넵, 전 공식을, 수식을 모두 100% 이해한 것은 아니지만 적어도 수 많은 과학자들과 이 어려운 공부의 덩어리를

파고들어간 박문호박사님을 만나 우주의 숲을 거닐는 행운을 얻었지요."

공부한 내용을 한번 돌아보고, 박사님이 전해준 말은 한번 적어보면서, 그리고 캄캄한 밤 하늘 저 편의 우주에서

보내주는 끊임없는 빛의 선물을 바라보면 무한한 감사의 마음을 느끼고 있다.

모든 물리학은 기호학이다.

우리가 공부하는 동안 많은 수식들이 등장하였다.

하지만 자세히 살펴보면 중요한 공식은 10개도 안된다고 한다.

우리가 모르는 것들은 어쩌면 익숙하지 않음에서 오는 어려움으로 느껴지기 때문이 아닌가 생각해본다.

아인슈타인의 일반상대성이론에서 온 이공식을 통해 그 머나먼 고독한 우주의 바다를 건너온 LSS의

빛을 만난다고 생각하니 감동 그 자체이다. 어쩌면 행성지구에서 평균 100년도 안되는 생을 마치고 가는

우리네 일생 중에 이토록 기나긴 여정을 헤치고 우리에게 온 빛의 바다를 느끼고 가는 것은 행운중의 행운이 아닌가 생각이 된다.  그래서 더욱 더 귀하고 고마운 시간이였다.

FRW(Friedmann Robertson Walker) Metrc을 통해 초기우주를 만나다.

4차원 공간을 3차원 공간으로 압축하는것, 수식을 통해 바라본다.

우주적 시간 확장. 우주의 공간의 팽창 Rate . 시간도 그때 그때 다르다.

"Z" That's All.

"Red Shift " That's All.

우주팽창 That's All.

우주가 팽창한다. 천문학은 Red Shift이다.

파장이 늘어나면 에너지가 떨어지고 온도가 내려간다.

그래서 Z 값이 중요하다.

Z값이 8이면 1/8로 지금 우주의 1/8이라고 한다.

앞선 살펴본 지평선( 빅뱅이후 퍼져나간 거리)와 고유거리가 같다고 본다.

지평선 너머는 인과의 법칙이 적용되지 않는다고 한다.

빅뱅 후 10억년전  별이 먼저 생기고 Galaxy(은하계)가 생겼다.

최초의 별은 대략 4억년 전에 생겼을 것으로 추정한다.

우리가 살펴본 우주론은 별이나 은하계의 이야기가 아니다.

적어도 수천억개의 은하단을 이야기 한다.

눈동자를 은하계라고 할때 은하단은 눈썹이라고 정의를 한다면 우주론은

서울에서 미국까지의 이야기 이다. 그래서 시공의 곡률, 블랙홀의 아야기가 아님을

우선 알아야 한다. ㅎㅎ 노는 바다가 다른다. 이 개념을 알때 우주론을 알수가 있다.

우주로의 여행!!  저 멀리 뉴욕으로 날아가는 상상을 해 본다.

학자들은 우주를 평평한 우주라고 정해두고 우주를 측정하였다.

하와이 마우이섬 마우나케아 천문대에는 11개의 천문대가 있다. 박자세는 이미 이곳을 현장 학습탐사로

다녀 온곳이다 Keck 천문대 Subaru 천문대를 돌아보았다. 한국인 과학자 표태수 박사도 그곳에서 만났다.

Z 값이 8인가 9인가하는 것을 호주의 천문대에서 밝혀졌을때 세상을 놀랬다.

우주는 팽창하고 있다.

과학자들은 볼츠만 방정식에 따라 평평한 우주임을 알고 있었고 정말로  값이 맞는지를

기다렸다. 그리고 그 값은 일치했다. 평평한 우주를 증명한 것이다.

갤럭시(Galaxy)의 진화!

마치 세포가 진화 하듯 빅뱅으로 부터 내가 서 있는 곳까지 소리없는 어둠의 시대(Dark Age)를 뚫고

무섭게 뻣어 나간 빛을 바라 보았다. 빛이 흩뿌려진다.

별이 만들어 지기 전에 어둠속에 뿌려진 이들의  4억년의 시간을 Dark Age라고 한다.

쏜살같이 달리는 불빛만 있다.

우주를 향해 빛이 살아 가고 있다.

자유로운 빛!

빛은 에너지 덩어리!

우주 천상의 소리를 수식으로 푼다.

Bessel Function만 알면 우주론은 다안다고 한다.

우주론은 LSS에서 부터 T=38만년 부터 우주가 규명된다.

베셀함수에 의해 퍼진 물결같은 파장이 퍼진다.

마치 신선한 우유의 왕관현상 같다.

요동이 뜻하는 바는 물질의 밀도가 된다.

요동과 요동사이가 1억 5천만 광년일때 밀도가 가장 높게 나타 난다.

이 말은 1억 5000만 광년을 사리오 둔 은하계에 가장 많은 별이 모여 있다는 것을 말한다고 한다.

인도의 철학적 지도자이자 연설가인 크리슈나무르트(Jidu Krishnamurti) 말한다.

"우주에서는 그 어떤것도 사라지지 않는다 "

중력장 방정식

뉴턴 법칙

만유인력

일반상대성이론을 만났다.

지평선을 열었다.

지평선이 보인다.

우주에서 존재하는 모든것은 광속을 넘어 설수 없다.

빛과 소리

빛이냐 파동이냐

빛이냐 음파냐

지금까지 우주는 Flat하다는 값을 가정으로 계산하였다.

현재 측정된 DATA를 수식을 바꾸어 규명하닌 우주는 Flat하다는 것이 확인되었다.

우주는 Flat하다.

Matter의 주인공! Dark Matter.

Photon이 먼저 도망을 갔다.

가스덩어리에서 Galaxy가 생긴다.

우주론의 핵심은 Dark Matter이다.

태초의 빛은 조사하면 엄청난 정보를 알수 있다고 한다.

삭스 울페(ISW :intergrated Sachs Wolfe effect) 도표

이것만 이해해도 우주론 절반을 이해한것이라고 한다.

우주거대구조를 이용한 우주가속팽창이론에 대한 참고자료로 도움이 되었다.

우주거대 구조를 이용한 우주가속팽창의 검증.pdf

진저매스Mj

우주의 탄생 -> 우주의 진화 ->우주를 구성하는것: 국가단위가 Galaxy이다.

Galaxy의 진화 -> Infant Galaxy -> Young Galaxy -> Mature Galaxy

우주는 1000억개의 Galaxy로 이루어 졌다. 다음번에 이 갤럭시의 세계로 떠난다.

우주의 Galaxy.

Sky survey을 통해 알아본다.

Dark Matter는 뭉칠 수 없다.

만유인력- 가속도-질량 Variation- -         - 진저길이- 진저Mass

지금 관측된 진저질량은?

만유인력 That's All.

만유인력에서 나왔다. 포아송 방정식.

물리학은 미분방정식을 푸는 학문이다.

수학과 물리는 Powerful하다.

시간의 역수 차원을 갖는다. 수학은 무섭다.

"기호 밖에 없다."

자연과학은 기호 속에 모두 있다.

별을 만들고 하는 초기질량은 태양질량의 10만배라고 한다.

상상을  초월하는 크기이다.

올 여름 나는 다시 몽골초원으로 떠난다.

하늘에 떠있는 별들 사이로 상상의 나래를 펴고

어둠속에 앞을 향해 돌진하는 빛의 향연으로 속으로 날아가려 한다.

SUPER NOVA !

GALAXY !

나를 중심으로 두 발로 행성지구를 밟고 서서 초기우주의 숲으로 여행을 떠난다.