빅뱅 우주론(이론적 개념)에 대한 자세한 정보를 모두 제공합니다.

'빅뱅 이론'은 현대 우주론에서 가장 영향력 있는 이론이다. 그 주요 아이디어는 우주가 한때 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 진화의 역사를 가졌다는 것입니다. 이 기간 동안 우주 시스템은 계속 확장되어 물질의 밀도가 거대한 폭발처럼 밀도가 높은 것에서 얇은 것으로 진화했습니다. 기본 소개 중국 이름: 빅뱅 외국 이름: 우주? 빅뱅 이론 시간: 138억 2천만년 전? 형성: 조밀하고 뜨거운 특이점 팽창 폭발 이론 창시자: Lemaître, Gamow, Ha 소개 , 생성 원리, 기본 가정, 연구 과정, 초기 단계, 검증 단계, 성숙 단계, 폭발의 간략한 역사, 관찰 사실, 관련 개념, 우주 팽창, 사건의 지평선, 마이크로파 복사(1978년 노벨 물리학상), 헬륨 풍부도, 주요 증거, 이론 상, 기존 쟁점, 현대 논쟁, 소개 "빅뱅 이론"(The Big Bang Theory)은 137억년 전 대폭발 이후 밀도가 높고 뜨거운 특이점의 팽창으로 우주가 형성되었다고 믿습니다. 1927년 벨기에의 천문학자이자 우주학자인 조르주 르메트르(Georges Lemaître)가 빅뱅 가설을 처음으로 제안했습니다. 1929년 미국의 천문학자 허블은 은하의 적색 편이가 은하 사이의 거리에 비례한다는 가설에 기초하여 허블의 법칙을 제안하고, 은하들이 서로 멀어지고 있다는 우주 팽창 이론을 추론했습니다. 현대 우주론에서 가장 영향력 있는 이론 중 하나. 그 주요 아이디어는 우주가 한때 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 진화의 역사를 가졌다는 것입니다. 이 기간 동안 우주 시스템은 계속 확장되어 물질의 밀도가 마치 거대한 폭발처럼 밀도가 높은 것에서 얇은 것으로 진화했습니다. 이 이론의 창시자 중 한 명은 Gamow입니다. 1946년 미국 물리학자 가모프(Gamow)는 약 140억년 전 발생한 대폭발로 우주가 형성됐다는 빅뱅이론을 공식적으로 제시했다. 지난 세기 말 Ia형 초신성의 관측을 통해 우주의 대부분이 암흑 에너지로 구성되어 있을 수 있기 때문에 우주의 팽창이 가속화되고 있음이 밝혀졌습니다. 생성 원리: 폭발이 시작될 때 물질은 중성자, 양성자, 전자, 광자, 중성미자와 같은 기본 입자 형태로만 존재할 수 있습니다. 우주 폭발 이후 지속적인 팽창으로 인해 온도와 밀도가 급격히 떨어졌습니다. 온도가 낮아지고 냉각됨에 따라 원자, 핵, 분자가 점차 형성되어 일반 기체로 혼합됩니다. 가스는 점차적으로 성운으로 응축되어 다양한 별과 은하를 형성했고, 결국 오늘날 우리가 보는 우주를 형성했습니다. '우주는 영원히 존재하지 않고, 무(無)에서 창조됐다'는 사상은 서양 문화에 뿌리 깊게 자리잡고 있다고 할 수 있다. 그리스 철학자들은 한때 영원한 우주의 가능성을 고려했지만, 모든 주요 서양 종교는 우주가 과거의 특정 순간에 신에 의해 창조되었다고 주장해 왔습니다. 기본 가정 빅뱅 이론의 확립은 물리법칙의 보편성과 우주론적 원리라는 두 가지 기본 가정에 기초합니다. 우주론적 원리는 우주가 대규모로 균일하고 등방적이라고 말합니다. 이러한 견해는 처음에는 선험적 공리로 도입되었으며 이제는 이를 검증하려는 관련 연구 노력이 진행되고 있습니다. 예를 들어 첫 번째 가설에 대해서는 우주 탄생 이후 대부분의 기간 동안 미세구조상수의 상대오차값이 10^(-5)를 넘지 않는다는 것이 실험을 통해 확인됐다. 또한 일반상대성이론은 태양계와 쌍성계의 관측을 통해 매우 정확하게 실험적으로 검증되었으며, 더 넓은 우주론적 규모에서 빅뱅 이론의 실증적 성공은 일반상대성이론을 뒷받침하는 강력한 뒷받침이 됩니다. . 대규모 우주가 지구에서 볼 때 등방성이라고 가정하면 우주론적 원리는 더 간단한 코페르니쿠스 원리에서 파생될 수 있습니다. 코페르니쿠스 원리는 선호하는(또는 특별한) 관찰자나 관찰 위치가 없다고 말합니다. 마이크로파 배경 복사의 관찰에 따르면, 우주론적 원리는 10^(-5) 정도에서 참인 것으로 확인되었으며, 관측된 대규모 우주의 균일성은 10 정도입니다.

연구 과정 초기 많은 사람들이 모르는 것은 빅뱅 이론이 상식이 된 오늘날과 비교하면 빅뱅 이론이 처음 제안된 후 오랜 기간 동안 세계 과학계는 빅뱅 이론에 대해 “멸시하는” 태도를 가지고 있었다는 것입니다. 이러한 기이한 현상은 당시 과학계가 '신의 창조론'을 뒤엎는 진화론의 철학적 경향에 영향을 받았기 때문이었다. 성경에 명시되어 있습니다. 이 기간 동안 서양 과학계는 일반적으로 우주와 물질은 시작도 끝도 없이 불변이라고 주장했습니다. 그러므로 우주와 모든 것에는 시작이 있었다는 말과 관련된 모든 이론은 받아들여지지 않습니다. 아인슈타인 같은 위대한 과학자들을 비롯해서 그들도 영향을 받았습니다. 아인슈타인은 중력장 방정식을 요약하고 Rμv-(1/2)Rgμv=kTμv라는 공식을 통해 우주가 실제로 물질 변화가 끝없이 일어나는 역동적인 우주임을 추론할 수 있다는 사실을 발견하고 또 다른 "우주 상수"를 계산했습니다. 정적 우주를 유지하기 위해. 즉, 원래 필드 방정식은 실제로 다음과 같습니다: ∧gμv Rμv-(1/2)Rgμv=kTμv, 여기서 상수 "∧"는 우주 상수입니다. 검증 단계 그러나 1922년 미국의 천문학자 에드윈 허블이 '적색 편이 현상'을 관찰하기 시작한 이후 '우주 팽창'이라는 개념이 형성되기 시작했다. 1929년에 에드윈 허블은 획기적인 발견을 했습니다. 어느 방향을 보든 먼 은하계는 우리에게서 빠르게 멀어지고 있는 반면, 가까운 은하계는 우리에게 다가오고 있다는 것입니다. 즉, 우주는 팽창하고 있다. 이는 초기에는 별들이 서로 훨씬 더 가까웠음을 의미합니다. 실제로 약 100억~200억년 전 어느 시점에 우연히 같은 장소에 있었던 것으로 보인다. 따라서 허블의 발견은 우주가 무한의 특이점에 있던 빅뱅이라는 순간이 있었음을 암시한다. 밀도. 이 소식을 들은 아인슈타인은 재빨리 허블이 근무하고 있는 윌슨 천문대로 왔고, 허블의 지휘 아래 직접 적색편이 현상을 관찰했다. 방문 후, 아인슈타인은 과학적 결론에 영향을 미치는 자신의 주관적 의식의 오류를 공개적으로 인정하고 장 방정식에서 우주 상수를 제거하여 오늘날 우리가 알고 있는 아인슈타인 장 방정식을 탄생시켰습니다. 성숙기 1948년경 가모프(Gamow)는 핫 빅뱅의 개념을 최초로 정립했다. 우주를 탄생시킨 빅뱅은 보통 지구상의 특정 지점에서 일어나 주위 공기로 퍼지는 그런 종류의 폭발이 아니라, 오히려 동시에 모든 곳에서 일어나 처음부터 공간 전체를 가득 채웠다. 폭발의 모든 입자가 다른 모든 입자로부터 멀리 날아가는 일종의 폭발입니다. 사실 이는 공간의 급격한 팽창으로 이해되어야 한다. "전체 공간"은 무한한 우주 전체를 의미할 수도 있고, 구처럼 원래 위치로 다시 구부러질 수 있는 유한한 우주를 의미할 수도 있습니다. 빅뱅 우주론에 따르면 초기 우주는 미세한 입자로 구성된 균일한 가스로 이루어진 넓은 면적이었고 매우 뜨겁고 밀도가 매우 높았으며 매우 빠른 속도로 팽창했습니다. 이들 가스는 열 평형 상태에서 균일한 온도를 갖습니다. 이 통일된 온도는 당시 우주의 상태를 나타내는 중요한 상징이므로 우주온도라고 부른다. 가스의 단열 팽창은 온도를 감소시켜 핵, 원자, 심지어 별 시스템까지 차례로 나타날 수 있게 합니다. 폭발의 간략한 역사 빅뱅이 시작되었을 때: 약 150억년 전, 무한히 작은 부피, 무한히 높은 밀도, 무한히 높은 온도, 무한한 시공간 곡률을 갖는 지점을 특이점이라고 합니다. 공간과 시간은 하이젠베르크의 불확정성 원리와 일치하는 양자 에너지 섭동으로 가득 찬 시간과 공간 너머의 것, 즉 일부 우주학자들이 양자 진공(거짓 진공)이라고 부르는 것에서 탄생했습니다. 빅뱅 후 10~43초(플랑크 시간): 약 10 32도에서 우주가 양자 요동 배경에서 벗어났습니다. 이 단계를 플랑크 시간이라고 합니다. 그 전에는 우주의 밀도가 입방센티미터당 10 94그램을 초과했을 수 있는데, 이는 물리학에서 모든 힘은 하나의 양성자 밀도보다 10 78배 더 큽니다. (초대칭) 이 단계에서는 중력이 분리되어 독립적으로 존재할 수 있을 정도로 우주가 냉각되었으며, 중력 상호작용을 전달하는 중력자가 있습니다. 우주의 다른 힘(강한 힘, 약한 힘, 전자기적 상호작용)은 하나로 남아 있습니다.

빅뱅 후 10~35초: 약 10~27도, 팽창 기간(첫 번째 밀기), 중력이 분리되고 쿼크, 보존, 렙톤이 형성됩니다. 이 단계에서 우주는 강한 상호작용이 분리될 수 있을 정도로 냉각된 반면, 약한 상호작용과 전자기 상호작용은 소위 전기약력 상호작용으로 여전히 통합되어 있습니다. 우주도 인플레이션을 겪었는데, 이는 불과 10~33초 동안만 지속됐다. 이 순간 우주는 100배(2 100 )를 경험했고, 그 결과 규모는 이전 규모의 10 30배였다(인플레이션은 우주 그 자체, 즉, 공간과 공간). 시간 자체는 빛의 장벽의 속도를 위반하지 않습니다. 인플레이션 이전에는 우주가 여전히 광자의 상호 연결 범위 내에 있었고 모든 거친 부분이 완화될 수 있었습니다. 인플레이션이 멈춘 후에는 오늘날 감지된 것들이 그 자체의 작은 영역에서 안정되었다는 것을 인플레이션 이론이라고 합니다. 빅뱅 후 10~12초: 약 10 15도, 입자 단계, 양성자, 중성자 및 반입자가 형성되고 보존, 중성미자, 전자, 쿼크 및 글루온이 안정화됩니다. 우주는 전기약력 상호작용이 전자기 상호작용과 약한 상호작용으로 분해될 정도로 차가워졌습니다. 렙톤족(전자, 중성미자 및 그에 상응하는 반입자)은 우주가 다른 입자와 평형 상태에서 분리되기 전에 우주가 계속 냉각될 때까지 10~4초 더 기다려야 합니다. 중성미자가 물질에서 분리되면 원칙적으로 이러한 원래 중성미자를 감지할 수 있습니다. 빅뱅 후 0.01초: 약 1000억도, 광자, 전자, 중성미자가 지배하고, 양성자와 중성자는 10억분의 1만 차지하며 열평형 상태이며, 시스템은 빠르게 팽창하고 온도와 밀도는 계속해서 감소합니다. 빅뱅 후 0.1초: 약 300억도, 중성자 대 양성자 비율이 1.0에서 0.61로 떨어졌습니다. 빅뱅 1초 후: 약 100억도에서 중성미자가 바깥쪽으로 빠져나가고, 전자와 양전자의 소멸반응이 일어나며, 핵력이 중성자와 양성자를 묶을 만큼 충분하지 않습니다. 빅뱅 10초 후 : 약 30억도, 핵주기, 수소, 헬륨 등 안정된 원자핵(화학 원소)이 형성된다. 우주가 10 9 켈빈 아래로 냉각되면(약 100초 후) 입자 변환이 불가능해집니다. 핵합성 계산에 따르면 중입자 밀도는 위상적으로 평평한 우주에 필요한 물질의 2~5개에 불과하며, 이는 다른 형태의 물질과 에너지(비중입자 암흑 물질 및 암흑 에너지)가 우주를 채우고 있음을 강력하게 시사합니다. 빅뱅 35분 후: 약 3억도에서 원시 핵합성 과정이 중단되고 중성 원자는 아직 형성될 수 없습니다. 빅뱅 후 10 11초(10 4년), 온도는 물질주기인 10 5 켈빈 정도였다. 우주의 초기 역사에서 빛은 모든 형태의 에너지를 지배했습니다. 우주가 팽창함에 따라 전자기 복사의 파장은 길어지고 그에 따른 광자 에너지도 감소합니다. 방사선 에너지 밀도는 규모(R)와 부피(4πR 3 /3)의 곱에 반비례하여 감소합니다. 즉, A1/R 4 는 감소하지만, 물질의 에너지 밀도는 단순히 부피 1/R에 반비례하여 감소합니다. 3 . 만년 후, 물질의 밀도는 복사의 밀도를 따라잡아 이를 능가하게 되었고, 이때부터 우주와 우주의 역학은 물질에 의해 지배되게 되었습니다. 빅뱅 300,000년 후: 약 3,000도에서 화학적 결합이 중성 원자를 형성했습니다. 우주의 주요 구성 요소는 기체 물질이었고, 이는 자기 중력의 작용으로 점차 밀도가 높은 가스 구름으로 응축되어 별과 항성계가 탄생했습니다. 양자진공은 인플레이션 기간에 최고조에 이르고, 이후 암흑에너지의 형태로 우주 전체에 침투한다. 물질과 방사선의 밀도가 급격히 감소하면서 암흑에너지는 점점 더 뚜렷해진다. 암흑에너지는 우주 전체 에너지 밀도의 2/3를 차지해 우주의 가속 팽창을 촉진할 수 있다. 관찰 사실 빅뱅 이론의 과학적 성격은 설득력이 있습니다. 가장 직접적인 증거는 먼 은하의 빛 특성에 대한 연구에서 나옵니다. 1920년대에 천문학자 에드윈 허블(Edwin Hubble)은 베스토 슬리퍼(Vesto Slipher)의 관측을 연구했습니다. 그는 먼 은하가 근처 은하보다 약간 더 붉은 색을 띠는 것을 발견했습니다. 허블은 이 붉어지는 현상을 주의 깊게 측정하여 지도를 만들었습니다. 그는 이 붉어지는 현상(적색 편이)이 체계적이며, 은하가 우리로부터 멀어질수록 더 붉게 보인다는 사실을 발견했습니다. 빛의 색은 파장과 관련이 있습니다. 백색광 스펙트럼에서 파란색 빛은 단파장 끝에 있고 빨간색 빛은 장파장 끝에 있습니다. 먼 은하가 붉어진다는 것은 그 빛의 파장이 약간 길어졌다는 것을 의미합니다.

허블은 많은 은하의 스펙트럼에서 특징적인 선의 위치를 ​​신중하게 결정한 후 이 효과를 확인했습니다. 그는 광파의 길이가 길어지는 것은 우주의 팽창에 따른 것이라고 믿었다. 허블의 주요 발견은 현대 우주론의 기초를 마련했습니다. 팽창하는 우주의 본질은 많은 사람들을 혼란스럽게 했습니다. 지구의 관점에서 보면 먼 은하계가 우리에게서 빠르게 멀어지고 있는 것처럼 보입니다. 그러나 이것이 지구가 우주의 중심이라는 뜻은 아니다. 평균적으로 팽창의 모습은 우주 어디에서나 동일합니다. 모든 점이 중심이지만 어떤 점이 중심도 아니라고 말할 수 있습니다(가장 좋은 설명은 그림입니다: 3차원 공간의 절단). 은하가 공간을 이동하는 것보다는 은하 사이의 공간이 늘어나거나 팽창하는 것으로 생각하는 것이 더 좋습니다. 이는 우리가 일상에서 흔히 볼 수 있는 한 지점에서 발생하는 폭발과는 다르다. 공간이 늘어날 수 있다는 사실은 이상하게 보일 수 있지만, 이는 아인슈타인이 1915년 일반 상대성 이론을 발표한 이후 과학자들이 알고 있던 개념입니다. 일반 상대성 이론에서는 중력이 실제로 공간(엄격히 말하면 시공간)의 곡률이나 변형의 표현이라고 주장합니다. 공간은 물질의 배열에 따라 특정한 방식으로 구부러지거나 늘어날 수 있다는 점에서 탄력적입니다. 이 아이디어는 관찰을 통해 완전히 확인되었습니다. 관련 개념 확장 공간 확장 공간의 기본 개념을 간단한 시뮬레이션을 통해 이해할 수 있습니다. 고무줄에 꿰매어진 일련의 단추를 생각해 보세요. 모든 버튼이 서로 멀어지도록 양쪽 끝에서 탄성 밴드를 늘린다고 가정합니다. 어떤 버튼을 보려고 선택하든 그 옆에 있는 버튼은 멀어지는 것처럼 보이며, 이 확장은 특별한 중심 없이 모든 곳에서 동일합니다. 물론 이 버튼 행을 그릴 때 중앙 버튼이 있지만 시스템이 확장되는 방식과는 아무런 관련이 없습니다. 단추가 달린 신축성 있는 밴드를 무한히 길게 만들거나 원형으로 고리를 만들면 중앙이 더 이상 존재하지 않습니다. 임의의 버튼을 보면 가장 가까운 [url 버튼은 특정 속도로 뒤로 물러나고, 다음 버튼은 두 배의 속도로 뒤로 물러나는 식입니다. 버튼이 더 멀리 나타날수록 더 빨리 멀어집니다. 따라서 이러한 확장은 회귀율이 거리에 비례한다는 것을 의미합니다. 이는 매우 중요한 관계입니다. 이 이미지를 통해 우리는 광파가 무엇인지 상상할 수 있습니다. 허블이 적색 편이의 양이 거리에 비례한다는 사실을 발견한 것은 놀라운 일이 아니며, 이는 이 간단한 이미지 시뮬레이션의 결과와 완전히 일치합니다. 사건의 지평선 빅뱅 시공간의 중요한 특징은 사건의 지평선이 존재한다는 것입니다. 우주에는 유한한 나이가 있고 빛의 속도는 유한하기 때문에 빛을 통해 우리에게 정보를 전달할 수 없는 과거 사건이 있을 수 있습니다. 이 분석을 통해 과거 지평선이라고 불리는 한계가 있으며, 이 한계 거리 내의 사건만 관찰할 수 있음을 알 수 있습니다. 반면에 공간은 끊임없이 팽창하고 있고, 물체가 멀어질수록 물체는 더 빨리 멀어지기 때문에 우리가 방출하는 빛은 결코 거기까지 도달하지 못할 수도 있습니다. 이 분석을 보면 그러한 한계나 미래의 지평선이 있고, 이 한계 거리 내의 사건만이 우리의 영향을 받을 수 있다는 것을 알 수 있습니다. 위의 두 지평선의 존재는 우리 우주를 설명하는 FLRW 모델의 특정 형태에 달려 있습니다. 초기 우주에 대한 우리의 현재 이해는 우주에 과거 지평선이 있어야 한다는 것을 의미하지만 실험에서 우리의 관측은 여전히 ​​초기 우주에 의해 차단되어 있습니다. 전자파의 불투명성으로 인해 우리는 과거 우주 팽창으로 인해 지평선이 물러난 경우에도 전자파를 통해 더 먼 거리의 사건을 관찰할 수 없게 되었습니다. 반면, 우주의 팽창이 계속 가속화된다면 우주에도 미래지평이 생길 것이다. 마이크로파 복사(1978년 노벨 물리학상) 빅뱅 우주론의 창시자인 가모프는 1940년대 후반부터 우리 우주가 약 6K의 온도를 지닌 초기 고온 우주의 잔류 복사에 휩싸여 있다고 믿었습니다. . 난로와 마찬가지로 더 이상 불이 붙지 않더라도 여전히 약간의 열을 방출할 수 있습니다. 우주 마이크로파 배경 복사 1964년 American Bell Telephone Company의 젊은 엔지니어 Penzias와 Wilson은 거대한 혼 안테나를 디버깅할 때 예기치 않게 무선 간섭 잡음을 받았습니다. 모든 방향의 신호 강도가 동일했으며 몇 달 동안 아무런 신호도 없이 지속되었습니다. 변화.

악기 자체에 문제가 있는 걸까요? 아니면 안테나에 앉은 비둘기 때문에 발생한 걸까요? 안테나를 분해했다가 다시 조립했지만 여전히 설명할 수 없는 소음이 들렸습니다. 이 소음의 파장은 마이크로파 대역에 있으며, 이는 유효 온도 3.5K의 흑체에서 방출되는 전자기파에 해당합니다(해당 스펙트럼은 특정 열 평형 상태에 도달한 용광로의 발광과 정확히 일치합니다. 이 방사선은 물리학자들이 "흑체 방사선"으로 잘 알고 있는 것입니다. 분석 후 그들은 이 소음이 확실히 인공위성이나 태양, 은하수 또는 은하외 전파원에서 발생하는 것이 아니라는 결론을 내렸습니다. 왜냐하면 안테나가 회전해도 소음 강도가 변하지 않았기 때문입니다. 나중에 추가 측정 및 계산을 수행한 후. 복사 온도는 2.7K로 결론이 나며, 이를 일반적으로 3K 우주 마이크로파 배경 복사라고 부른다. 이 발견은 빅뱅 우주론을 연구하는 많은 과학자들에게 큰 격려가 되었습니다. 펜지어스, 윌슨 및 다른 사람들의 관찰은 이론이 예측한 온도에 매우 가깝기 때문에 빅뱅 이론을 매우 강력하게 뒷받침합니다! 이는 1929년 허블이 은하 스펙트럼 선의 적색 편이를 발견한 이후 또 다른 주요 천문학적 발견입니다. 우주 마이크로파 배경복사(Cosmic Microwave Background Radiation)의 발견은 우주를 관찰하는 데 새로운 장을 열었으며 다양한 우주 모델에 대한 새로운 관측 제약을 제공했습니다. 따라서 이는 1960년대 천문학의 4대 발견 중 하나로 꼽혔습니다. 펜지어스와 윌슨은 1978년에 노벨 물리학상을 수상했습니다. 스웨덴 과학 아카데미는 수상 결정에서 다음과 같이 지적했습니다. 이 발견을 통해 우리는 오래 전에 우주가 창조되는 동안 발생한 우주 과정에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. 헬륨 풍부 뜨겁고 밀도가 높은 우주의 기원 이론을 확증하는 마지막 증거입니다. 오늘날의 열복사 온도만 알면 우주 탄생 후 약 1초 동안의 모든 곳의 온도는 약 100억도였으며 이는 기존의 열복사 온도를 합성하기에는 너무 높았다는 빅뱅이론을 통해 쉽게 계산할 수 있다. 원자핵. 그 시점에서 물질은 가장 기본적인 구성 요소로 쪼개져 양성자, 중성자, 전자와 같은 쿼크와 글루온 수프를 생성했을 것입니다. 그러나 수프 냄비가 식으면서 핵반응이 일어날 수 있습니다. 빅뱅 모델은 우주의 일반 수소에 비해 헬륨-4, 헬륨-3, 중수소, 리튬-7과 같은 가벼운 원소의 비율을 계산하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 모든 가벼운 원소의 풍부함은 초기 우주의 중입자에 대한 광자의 비율인 매개변수에 따라 달라지며, 이는 마이크로파 배경 복사의 변동에 대한 구체적인 세부 사항과 독립적으로 계산됩니다. 빅뱅 이론에 의해 추측되는 가벼운 원소의 비율(여기서는 양의 비율이 아닌 원소의 전체 질량의 비율)은 대략 다음과 같습니다: 헬륨-4/수소=0.25, 중수소/수소=10^-3, 헬륨-3/수소= 10^-4, 리튬-7/수소=10^-7. 실제 측정된 다양한 경원소의 존재비를 광자-바리온 비율에서 도출된 이론값과 비교하면 대략적으로 일치함을 알 수 있습니다. 그 중 이론값과 측정값은 중수소 원소와 가장 잘 일치합니다. 헬륨-4의 이론값과 측정값은 비슷하지만 여전히 리튬-의 이론값과 측정값의 차이가 있습니다. 7은 후자의 두 요소의 계산에 큰 차이가 있습니다. 그럼에도 불구하고 빅뱅 핵합성 이론이 예측한 빛 원소의 풍부함은 실제 관측과 기본적으로 일치한다고 볼 수 있으며 이는 빅뱅 이론을 강력히 뒷받침한다. 지금까지 이러한 가벼운 원소의 상대적인 풍부함을 적절하게 설명하고 제공하는 다른 이론은 없습니다. 동시에, 빅뱅 이론에 의해 예측된 우주에서 "조절"될 수 있는 헬륨의 함량은 현재 존재비인 20~30을 초과하거나 낮을 수 없습니다. 실제로 많은 관측 결과는 빅뱅 이론으로만 설명할 수 있습니다. 예를 들어 초기 우주에서 헬륨의 풍부함은 중수소의 풍부함보다 높았고, 중수소의 함유량은 헬륨-3보다 높았습니다. 비율은 일정했다. 주요 증거 2014년 3월 17일, 미국 물리학자들은 처음으로 우주에 원래의 중력파가 존재했다는 직접적인 증거를 발견했다고 발표했습니다. 원시 중력파는 1916년 아인슈타인이 발표한 일반 상대성 이론에서 제안됐다. 우주가 시작될 때 생성됐다가 우주가 진화하면서 약화되는 일종의 시공간 변동이다. 과학자들은 원시 중력파가 창조의 빅뱅의 '여진'과 같으며 우주 창조 초기의 극도로 짧은 기간의 급격한 팽창, 즉 소위 '인플레이션'을 추적하는 데 도움이 될 것이라고 말합니다. "

그러나 일반상대성이론이 제시된 이후 지난 100년 동안 빛의 휘어짐, 수성의 근일점 세차운동, 중력적색편이 효과 등 그것에서 도출된 다른 중요한 예측들이 하나둘씩 확인됐다. 그러나 중력파는 아직까지 직접적으로 감지된 적이 없다. 문제는 그 신호가 극히 약하고 기술적으로 측정하기 어렵다는 점이다.

미국 하버드-스미스소니언 천체물리학센터 및 기타 기관의 물리학자들은 남극에 설치된 BICEP2 망원경을 사용하여 빅뱅의 '불씨'인 마이크로파 배경 복사를 관찰합니다. 마이크로파 배경 복사는 우주에 침투하는 마이크로파 배경 광자에 의해 형성됩니다. 계산에 따르면 원래 중력파가 마이크로파 배경 광자에 작용할 때 B 모드라고 하는 특수 편광 모드가 생성됩니다. 다른 형태의 교란은 이러한 B 모드 편광을 생성할 수 없습니다. 따라서 B 모드 편광은 원래 중력파의 "고유한 각인"이 됩니다. B 모드 편파의 관찰은 중력파의 존재를 의미합니다.

남극 대륙은 지구상에서 마이크로파 배경 복사를 관찰할 수 있는 가장 좋은 장소 중 하나입니다. 연구자들은 여기서 "예상보다 훨씬 더 강한" B 모드 편파 신호를 발견했으며, 3년 이상의 분석 끝에 다른 가능한 원인을 제거하고 원시 중력파에 의해 발생했음을 확인했습니다. 2016년 초, 미국 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)와 유럽 중력파 관측소(VIRGO)의 과학자들은 13억년 동안 태양 질량의 약 30배에 달하는 두 블랙홀의 합병을 감지했다고 공동으로 발표했습니다. 중력파의 발견은 '세기의 발견'으로 불린다. 이론상 미국인 Saul Perlmutter와 Adam Rees, 그리고 미국과 호주의 이중 시민인 Brian Schmidt가 2011년 노벨 물리학상을 수상했습니다. 노벨 물리학상 심사위원회는 4일 수상자 3명이 “'초신성'으로 알려진 수십 개의 폭발하는 별을 연구해 우주가 팽창하는 과정에 있으며 팽창 속도가 가속되고 있다는 사실을 발견했다”고 4일 밝혔다. 스웨덴 수도 스톡홀름에 위치한 스웨덴과학원에서는 현지시간 11시 45분(타이베이 시간 17시 45분)에 노벨 물리학상 수상식이 발표됐다. Perlmutter, Reese 및 Schmidt의 연구 대상은 일부 거대한 별이 진화의 후기 단계, 즉 초대형 폭발에서 핵과 껍질에서 분리될 때 발생하는 현상입니다. 태양의 질량의 8~25배에 달하는 별은 초신성 폭발로 '생명'을 마감하고, 별 외부의 가스 덩어리는 빠른 속도로 버려지며, 표시되는 절대 광도는 태양의 광도를 10배 이상 초과할 수 있습니다. 억번. Perlmutter, Reese 및 Schmidt 연구팀은 특정 유형의 초신성 폭발을 분석하면서 50개 이상의 초신성이 이전에 예상했던 것보다 더 어둡다는 사실을 발견했습니다. 이 결과에 대한 설명은 우주의 팽창이 가속화되고 있다는 것입니다. 스웨덴 왕립과학원은 이 발견을 "우주론의 기초를 뒤흔드는 것"이라고 불렀습니다. 노벨물리학상 심사위원회는 세 수상자의 연구 결과가 우주에 대한 인류의 이해를 변화시켰다고 판단했습니다. 배심원단은 “약 100년 동안 우주가 약 140억년 전 빅뱅의 결과로 팽창하고 있다는 견해가 받아들여져 왔다”고 밝혔다. 그러나 우주의 팽창이 가속화되고 있다는 사실은 놀랍다”고 심사위원회는 “팽창이 계속 가속화된다면 우주는 얼어붙은 상태로 종말을 맞이하게 될 것”이라고 밝혔다. 팽창은 원래 과학자 Albert Eyre가 제안한 이론으로, 아인슈타인은 이를 "우주 상수"라고 불렀습니다. 1998년에 Perlmutter는 한 연구 그룹의 의장을 맡았고 Schmidt는 Reese를 포함한 다른 연구 그룹의 의장을 맡았습니다. 두 그룹은 서로 열심히 일하며 '경쟁'했고, 관찰 결과는 '항상 동일'했다. 심사위원회는 상금이 천만 스웨덴 크로나(약 미화 146만 달러)라고 발표했는데, 그중 절반은 Perlmutter가, 나머지 절반은 Schmidt와 Rees가 받았습니다. 기존 문제 빅뱅 이후 처음 몇 분 동안 관련 관찰이 심각하게 부족하며, 초기 우주의 물질-에너지의 실제 형태는 대부분 추측에 불과합니다. 대통일 이론은 특정 유형의 입자(예: 파악하기 어려운 자기 단극)를 예측하는 반면, 초끈, 초대칭, 초중력 및 기타 다차원 이론은 모두 고유한 원래 입자와 힘을 예측합니다. 반물질에 대한 물질의 절대적인 지배력은 철저하게 설명되어야 할 경험적 사실이기도 합니다. 다른 주요 질문은 암흑 물질과 암흑 에너지의 생성과 본질과 관련이 있습니다(양자 진공은 일반적으로 두 가지 모두의 주요 제공자로 생각됩니다).

Modern Debate 미국 과학자들은 2014년 9월 28일 수학적 방법을 사용하여 "블랙홀이 존재하지 않는다"는 것을 증명했습니다. 미국물리학회(American Physicists Organization) 웹사이트에 따르면 채플힐에 있는 노스캐롤라이나대학교의 이론물리학자 로라 머시니 호튼(Laura Mercini Horton)은 온라인 물리학 지식 기반인 ArXiv에 기사를 게재하여 "블랙홀은 존재하지 않는다"는 것을 증명하기 위해 수학을 사용했다고 밝혔습니다. 존재하지 않습니다.” 그녀의 견해가 과학계에 의해 옳다는 것이 입증되면 우주의 기원에 관한 모든 현대 물리학 이론이 뒤집힐 수도 있습니다. 보고서는 로라의 이론이 중력 이론과 양자역학 이론을 조화롭게 통합하기 위해 수학적 방법을 사용했다고 지적했다. 도달한 결론은 "블랙홀은 존재하지 않는다"는 것이다. 그녀와 호킹은 별이 죽고 붕괴할 때 호킹이 제안한 방사선을 방출한다고 믿었습니다. 이 과정에서 행성 자체도 질량의 상당 부분을 잃게 되며 결국 죽은 행성의 밀도는 블랙홀을 형성하기에 충분하지 않게 됩니다. 만약 이 이론이 옳다는 것이 입증된다면 빅뱅이론이 뒤집힐 수도 있고, 우주의 기원을 설명하는 현대물리학 이론마저도 뒤집힐 수도 있고, 중력과 양자론을 통합한 새로운 이론에 포함될 수도 있다. 역학 "블랙홀은 존재하지 않습니다"를 설정하십시오.