2023년 2학기 인간과과학 중간시험과제물 공통2(빅뱅을 통한 우주탄생 과정)
분야
zip- 목 차 -
I. 서 론
II. 본 론
1. 빅뱅이론
2. 우주탄생 과정
III. 결 론
참고문헌
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우주가 어떻게 생겨났는가를 해명하는 일은 과학의 중요한 과제이다. 존재의 비밀을 푸는 첫 관문이기 때문이다. 과학은 이 최초의 사건을 창조라고 부르는 대신에 대폭발, 즉 빅뱅이라고 부른다. 빅뱅이론(Big Bang Theory)은 현대 우주론의 표준을 제공해 주는 이론이므로 표준 우주모형(standard model of cosmology)이라고 부른다.
우주가 생성되면서 원자의 탄생도 함께한다는 것이 현대물리학의 원자기원이다. 이처럼 현대물리학의 우주탄생론을 살펴보면 여러 학설들 중에 빅뱅우주론이 가장 인정을 받고 있다. 우주의 현상을 살펴보고 우주가 팽창하고 있다는 것을 관측을 통해 밝히고 그 현상을 원리화한 우주론이다. 보이지 않는 점에서 시작한 우주의 씨앗이 팽창하여 나중에는 저온 저밀도의 상태가 된다는 이론이다.
‘빅뱅이론’은 우리가 살고 있는 우주의 탄생을 설명하는 이론이다. 200억년 전 우주는 점과 같은 상태로 모든 에너지가 이 점에 압축되어 있었다. 이 점에서 대폭발이 일어났고 에너지가 팽창하면서 현재의 우주를 형성하게 되었다는 것이 빅뱅이론의 원리이다.
이 레포트는 빅뱅을 통한 우주탄생 과정에 대해 서술하였다.
II. 본 론
1. 빅뱅이론
1) 개념
우리 은하에서 외부 은하를 관측해보면 은하에서 방출된 스펙트럼이 은하 간 거리에 따라 적색편이의 정도가 다름을 볼 수 있다. 이 사실을 발표한 학자는 허블로, 모든 은하들은 우리 은하로부터 멀어지고 있으며, 그 후퇴속도는 은하까지의 거리에 비례한다고 하였다. 우주는 어느 시점에 한 점에 모여 있던 질량, 에너지의 원시 화구가 폭발적으로 팽창하며 시작되었다. 이 화구는 초고온 초고밀도였고 광대한 공간으로 팽창되며 크게 냉각되었다. 현재, 계속 팽창하는 우주에서 매우 차가운 우주배경복사(Cosmic Background Radiation)를 통해 고온고밀도 물질의 잔여물을 볼 수 있고, 하늘 전체에 걸쳐 균일하게 빛을 내어 이것을 마이크로웨이브 검출기를 통해 우리 눈으로 확인할 수 있다.
약 150억 년 전 우주는 고온고밀도의 물질과 에너지로부터 생겨났고, 우주는 확장되고 식어 은하와 별, 행성을 만들었다. 이러한 확장은 중심으로부터 폭발하여 퍼져나가는 것이 아니라 공간 자체가 폭발하여 확장되는 것으로, 모든 공간 안에서 폭발이 일어났다. 우리 은하에서는 다른 은하들이 멀어지고 있으며, 이처럼 빅뱅은 공간에서의 폭발이 아니라 공간의 폭발이다. 그것은 모든 곳에서 동시에 일어났다.
이를 정리하면, 우주가 팽창하고 있으므로 시간을 거슬러 가면 은하들은 서로 가까워지고, 우주는 점점 작아지다가 결국 은하를 비롯한 모든 물질들은 한 점에 모일 것이다. 즉, 약 137억 년 전에 는 현재의 우주를 이루는 모든 물질과 에너지가 한 점에 모여 초고온 초고밀도의 상태를 이루었다가 어느 순간에 대폭발이 일어나 우주가 탄생하면서 시간이 시작되었고 공간이 생겨났으며, 현재까지 우주가 계속 팽창하였다. 이러한 과정으로 현재의 우주를 이루었다는 것이다. 이러한 빅뱅이론을 두 가지의 이론이 뒷받침하고 있다. 그 중 하나는 일반상대성이론으로, 시공간과 중력장의 관계에서도 적용이 된다. 그리고 나머지 하나는 우주 법칙(The Cosmological Principle)으로서, 우주의 균질성과 등방성을 내포한다. 하늘의 30° 부근에 걸쳐 띠 모양으로 은하들이 균일하게 분포되어 있는 것을 실제 관측하였으며, 이 사실은 오래 전에 방출된 가스가 매우 균일하게 분포되어 있다는 생각을 강력하게 뒷받침해주고 있다.
2) 학자들의 주장
1922년 러시아의 알렉산더 프리드만은 아인슈타인의 이론으로부터 ‘빅뱅해(解)’(big bang solution)를 찾아냈다. 그는 우주는 무한대에 가까운 초고압 상태에서 격렬한 폭발의 여파로 계속 확장되고 있다고 주장했다. 그 후 7년 후인 1929년, 윌슨산 천문대에서 허블(Edwin Hubble)이 관측 자료를 통해 우주가 팽창하고 있는 사실을 처음 확인했다.
- 중략 -
| 개설학과 | 법학과 | 개설학년 | 1학년 |
| 개설학과 | 행정학과 | 개설학년 | 1학년 |
| 개설학과 | 농학과 | 개설학년 | 1학년 |
| 개설학과 | 통계데이터과학과 | 개설학년 | 1학년 |
| 개설학과 | 교육학과 | 개설학년 | 1학년 |
| 개설학과 | 문화교양학과 | 개설학년 | 1학년 |
| 교과목명 | 인간과과학 | ||
| 공통 | 다음 다섯 문제 중 한 문제를 골라서 3200자(여백 포함, 본문만) 내외로 과제를 작성하시오. (글자 수 3,200자 기준, ±400자 가능) 1. 가습기 살균제 피해가 발생한 원인에 대해 다각적으로 분석해보시오. 2. 빅뱅을 통한 우주탄생 과정에 대해 조사하시오. 3. 일본과 인도의 일인당 에너지사용과 출산율의 상관관계에 대해 조사해보시오. 4. 20세기 초에 전 세계에 유행한 스페인 독감과 현재의 covid-19 대유행의 차이를 확산과 사망자수에 초점을 맞추어서 조사하고, 차이의 이유를 과학기술 발달이라는 측면에서 찾아보시오. 5. 지난 10년간 발생한 일산화탄소 중독사고 사례를 조사하고 그 원인을 분석하시오. |
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