#10장 빅뱅의 재구성 : 무엇이 폭팔했는가?
382p 그렇다면 초기우주는 왜 바깥쪽을 향해 폭팔하였는가?
-> 그럼 별은 어떻게 폭팔하는가?
419p 표준 빅뱅 이론이 답할 수 없었던 질문들
-> 공간을 바깥쪽으로 팽창시킨 힘의 근원은 무엇인가?
-> 우주배경복사의 온도가 전 지역에 걸쳐 균일한 이유는 무엇인가?
-> 공간은 왜 평평하게 보이는가?

# 11장 다이아몬드를 가진 하늘의 양자
그냥 그런가보다...질문 없음

417p
Q===> 암흑물질과 암흑 에너지는 어떻게 다른가? 암흑물질도 암흑 에너지도 모두 정체 불명이라고 했는데 물질과 에너지를 어떻게 구분하는가?
419p
많은 물리학자들은 우주가 다양한 물질의 혼합으로 구성되어 있다는 주장을 달갑게 받아들이지 않고 있다. 우주의 구성 성분은 왜 한 가지로 통일되어 있지 않은가? 그 혼합비율은 왜 하필 5:25:70인가?
Q===> 왜 물리학자들은 우주의 구성성분이 한 가지로 통일되어 있기를 희구하는가? 한 가지여야 하는 특별한 물리학적 기본체계나 토대가 있는가?
434p + 437p
*분포가 균일한 상태는 일반적으로 엔트로피가 큰 상태에 대응된다. 콜라병에서 빠져 나온 이산화탄소 기체가 방 안에 골고루 퍼지면서 고-엔트로피 상태가 되는 것처럼. 그러나 중력이 개입되면 사정은 정반대로 달라진다. 중력이 작용하고 있는 공간에서 어떤 물질이 균일하게 분포되어 있다는 것은 엔트로피가 아주 작은 상태를 의미한다.
*인플레이션이 끝난 후 방대해진 우주는 상대적으로 저-엔트로피 상태였고, 그 후로 수십억 년 동안 엔트로피가 계속 증가하여 지금과 같은 우주가 만들어졌다고 생각할 수 있다.
<지난 주 질문에 대한 답을 얻은 것 같아 기쁘다>
<지난 주 질문> 시공간의 거시적 구조를 설명해 줄 가장 유력한 후보인 평탄한 무한공간모델에서도 시간의 동시성을 보장할 수 있나? 전 공간에 걸쳐 한꺼번에 일어난 사건이 극저엔트로피 상태를 만들 수 있을까?

아인슈타인은 운이 좋은 사람일까? 양자역학을 반대하기 위해 골몰했던 가설들은 대부분 오히려 양자역학에 기여했다. 말년에는 자신의 인생 최대 실수라고 하며 "우주상수"를 포기했는데, 오히려 최신 우주론에서 우주상수를 되살리고 있단다. 그가 실수할 때마다 과학이 발전했다고 해도 과언이 아닌 셈이다.

(387~388p) 음압과 양압을 설명하는 과정에서 상자 안에 압축시킨 용수철은 에너지가 크기 때문에 질량이 커진다고 한다. 그렇다면 상자 뚜껑이 열린 용수철은 튀어나와 있기 때문에 더 이상 압축된 에너지가 없으므로 다시 질량이 감소한다는 것인가? 과연 물리적으로 그러한가??

(395~396p) 우주상수와 힉스장의 차이점에서 첫째 이유가 무엇을 의미하는 걸까요? 우주상수는 우주가 팽창해도 변하지 않는 상수라고 합니다만 힉스장은 반드시 상수일 필요가 없다고 합니다. 상수는 변하지 않는 수라면 힉스장의 값은 돌출부 위에 있을 수도 있고 점프해서 계곡에 머물며 에너지와 압력이 0이 될 수도 있습니다.

그 후 실험에서 힉스장의 에너지와 압력이 전 공간에 걸쳐 더욱 효율적이고 균일하게 0으로 진정될 수 있다는 것을 증명했다고 했는데요. 돌출부와 계곡을 가진 그릇보다는 완만한 곡선을 가진 그릇 모양의 힉스장이 왜 에너지가 0인 지점을 더욱 쉽게 찾을 수 있는 걸까요? "힉스장은 아주 빠른 시간 내에 최소지점을 찾아간다. 결론적으로 말해서, 힉스장은 아주 짧은 시간 동안 우주상수처럼 행동했다"고 저자는 말하고 있습니다. 완만한 곡선을 가진 꼭대기에 공을 올려두면 머물지 못하고 곧바로 구르게 됩니다. 돌출부위에 개구리가 머문 뒤 다시 무작위 점프를 하는 시간과 비교했을 때 더 빠르다는 의미같습니다.

먼저 과알못이 10,11장을 읽으며 새로이 알게 된 사실들입니다. 딱히 질문은 없습니다만... 샘들 말씀 따라가다보면 또 다른 내용들을 채울 수 있겠지요?

1) 여기저기에서 주워들었던 빅뱅이 실은 빅뱅이론과 인플레이션 우주론이 합쳐진 이야기였다는 것...
2) 팽창하는 풍선 비유에서 풍선의 3차원적 모양을 2차원으로 생각해야 한다는 것
3) 아이고... 밀어내는 중력이 있다는 것
4) 5:25:70, 5%의 일상 물질, 25%의 암흑물질 그리고 75%의 암흑 에너지
5) 우리의 초기 양자적 요동(미시적)이 인플레이션으로 인해 거시적인 별에도 엄연히 새겨져 있다는 것

마지막으로
6) 현재 스케일/측면에서의 정합성을 엄밀히 추구하다보면 다른 스케일/측면의 진실이 나타난다는 것. 그러니 조작은 금물이라는 것. 다른 스케일/측면의 해석을 꼭 내가 할 필요는 없다는 것...

393p.
구스와 타이는 이런 가능성에 관심을 가졌다. 왜냐하면 대통일이론을 연구하는 학자들은 종종 자기홀극 문제에 직면하게 되는데, 과냉각된 힉스장이 이 문제와 밀접하게 관련되어 있었기 때문이다.
=> 과냉각된 힉스장과 자기홀극의 관계성에 대해서는 여기서 짧게 언급된 것 이상의 설명은 없는 것 같네요. 과냉각된 힉스장과 자기홀극의 문제는 어떤 관련이 있었을까요?

393-394p
그러나 이들은 과냉각된 힉스장이 그 이상의 의미를 갖고 있다고 믿었다. 돌이켜 생각해 보건대, 이들의 연구가 높이 평가되는 것도 그런 과감한 도전정신 덕분이었던 것 같다. 구스와 타이는 과냉각된 힉스장의 에너지가 우주의 팽창에 영향을 준다고 생각했다. 구스는 자신의 짐작을 구체화시켜 1979년 12월말에 발표했는데, 내용은 다음과 같다. 구스는 에너지 그릇의 중심에 있는 돌출부에 안착한 힉스장이 전 우주공간에 0이 아닌 에너지를 부여할 뿐만 아니라 전 공간에 걸쳐 균일한 음압을 만들어낸다는 놀라운 사실을 알아냈다. 그의 계산에 의하면 에너지와 압력에 관한 한, 돌출부에 위치한 힉스장과 아인슈타인의 우주상수는 동일한 성질을 갖고 있었다. 그 결과 구스는 과냉각된 힉스장이 우주상수와 마찬가지로 공간의 팽창에 중요한 영향을 미친다는 결론에 이를 수 있었다. 힉스장은 밀어내는 중력의 원천이었던 것이다.

=> 그릇의 중앙에 돌출부가 있는 형태의 힉스장을 구상한 것은 힉스가 원조인 것인가요? 구스의 아이디어였는지.. 헷갈리네요. 그리고 거기에서 음압의 원천이 나온다는 것은 구스의 아이디어에 그의 수학적 계산으로 증명했단 거죠? 그게 또 우주상수랑 딱 맞아떨어지고... 새삼 그런 일치들이 신기하고 놀랍습니다.

브라이언 그린은 참 인내심있고 친절한 참 선생님이 맞는 것 같습니다. 칼 세이건을 이은 금세기 최고의 과학 커뮤니케이터라는 별명이 괜히 붙는 것이 아닌 게 분명합니다. 그는 저 같은 바보들을 위한 물리학 책을 쓰겠다고 결심한 게 틀림없습니다. 앞장에서도 어딘가에서 제가 말했듯이 제가 질문이 생길 때 쯤이면 항상 그가 먼저 질문을 합니다. 제가 미처 생각하지 못한 질문들도 함께 합니다. 그리고 답을 말해줍니다. 그리고 이런 일이 계속 반복됩니다. 저는 책 빈 공간에 질문을 썼다가 다시 되돌아가서 O,K,를 표시하고 읽기를 계속합니다. 그의 설명은 묘하게 빠져들게하는 설득력이 있습니다. 그래서 저는 현재 수식을 하나도 모르는 채로 ' 약 20파운드의 무게에 크기는 10의 마이너스 26승 센티미터에 불과했던 고-엔트로피 상태의 원시우주는 인플레이션이 일어날 수 있는 조건을 운좋게 획들하여 짧은 시간 동안 엄청난 규모로 팽창하였다. 이 기간 동안 공간은 매우 매끈한 상태를 유지하면서 방대한 규모로 확장되었으며, 팽창이 진정될 무렵에는 인플라톤장이 엄청나게 증폭된 에너지를 방출하여 물질과 복사가 거의 균일하게 공간을 채우게 되었다. 그리고 인플라톤장에 의한 밀어내는 중력이 약해지면서 끌어당기는 중력이 전 공간을 지배하게 되었다. ...태양과 행성들, 그리고 우리가 알고 있는 모든 별과 은하들은 이런 과정을 거쳐 탄생하였다. ....태양이 분출하는 저-엔트로피 에너지는 지구에 ㅈ서식하는 저 -엔트로피 식물의 생명활동을 가능하게 했고 그로부터 엔트로피가 더욱 작은 고등동물이 탄생하였다...물론 이 과정에서 열을 비롯한 여러가지 노폐물과 쓰레기가 생성되면서 총 엔트로피는 꾸준히 증가해 왔다. .(.또한 이것은 시간의 방향성도 설명해 준다. ) p 443~444 ' 까지 대충 따라 왔어요. 착한 학생에 속하는지라...그런대로 이해가 될듯 될듯 한 것 같아요. 질문은...브라이언 그린이 다 했고 그가 대답해주지 않은 질문은 어차피 물리학자들도 아직 모르는 것이라고 했으니...(혹은 지금 해서 의미 없거나 ) 뭘 질문해야 할지 모르겠어요. ...몰라서 못 하는 질문을 이렇게 변명해 봅니다. ㅎㅎ

질문이 있었는데 잎사귀님이 질문과 답을 다해서 할 이야기가 없네요.~