우주의 구조

The Fabric of the Cosmos
우주의 구조:
The Fabric of the Cosmos - bookcover.jpg
소프트커버 에디션
작가브라이언 그린
나라미국
언어영어
제목이론물리학, 우주론, 끈 이론
장르.논픽션
출판사알프레드 A. 노프
발행일자
2004
매체형인쇄하다
페이지569
ISBN0-375-41288-3
OCLC52854030
523.1 22
LC ClassQB982 .G74 2004
선행자우아한 우주
그 뒤를 이어시간의 끝에서 이카루스

우주의 구조: 공간, 시간, 현실의 질감(2004)[1]은 브라이언 그린 컬럼비아 스트링, 우주론, 아스트로필자 물리학(ISCAP)의 교수 겸 공동 책임자가 쓴 이론물리학, 우주론, 끈 이론에 관한 두 번째 책이다.[2]

소개

그린은 "현실이란 무엇인가?" 또는 더 구체적으로 "스페이스타임이란 무엇인가?"라는 핵심 질문으로 시작한다. 그는 그가 현대 과학이 그린 현실의 전체 그림을 형성하는 데 흥미진진하고 필수적이라고 생각하는 특징들을 묘사하기 시작한다. 거의 모든 장에서 그린은 기본 개념을 소개하고 나서 서서히 클라이맥스로, 보통 과학적인 돌파구를 마련한다. 그린은 이어 과학적인 개념의 의미를 설명하는데 도움을 주기 위해 단순한 유사성을 표방하며 그의 독자와 연결을 시도한다.

서문에서 그린은 이 책의 일부 부분이 과학자들 사이에서 논란이 되고 있음을 인정한다. 그는 본문의 주요 관점과 각주의 논쟁점에 대해 논한다. 내주에는 본문에서 단순화된 점들에 대한 보다 완전한 설명이 포함되어 있다.

요약

1부: 현실의 아레나

1부의 주요 초점은 공간과 시간이다.

제1장 "현실로 가는 길" 고전물리학, 양자역학, 우주물리학을 중심으로 한 토론과 같은 책 후반부에 나올 것을 소개한다.

제2장 "우주와 버킷"은 공간을 그 핵심으로 삼고 있다. 그린이 제기하는 질문은 "우주는 인간의 추상화인가, 아니면 물리적인 실체인가?"이다. 중요한 사고 실험은 물통을 돌리는 것인데, 물통이 돌 때 물통 안에서 느껴지는 힘이 무엇인지를 생각하게 하기 위해 고안된 것이다. 이 사고 실험에 대한 아이작 뉴턴, 에른스트 마하, 고트프리드 라이프니츠의 사상이 자세히 논의된다.

제3장 "상대성과 절대성"은 스페이스타임에 초점을 맞춘다. 이제 질문은 "스팩타임은 아인슈타인 추상화인가 아니면 물리적 실체인가?"가 된다. 이 장에서는 특수상대성이성과 일반상대성이성의 개념과 더불어 스페이스타임의 의미에 대한 중요성에 대해 논한다.

그린은 제4장 '우주공간'에서 양자 법칙에 의해 지시된 우주에서 물체가 분리되고 구별되는 것이 무엇을 의미하는지 초점을 맞춰 양자기계 시대의 혁명을 탐구한다. 이 장에서는 확률파와 간섭패턴의 개념, 입자 스핀, 광자 이중 슬릿 실험, 하이젠베르크의 불확실성 원리를 포함한 양자역학을 연구한다. 독자들은 또한 알버트 아인슈타인, 보리스 포돌스키, 그리고 네이선 로젠에 의해 양자역학에 제기되는 도전에 대해서도 알게 된다.

제2부: 시간과 경험

제2부는 시간이 매우 친숙한 개념이지만, 그것은 인류에서 가장 이해도가 낮은 개념 중 하나라는 문제를 다루는 것으로 시작한다.

제5장 "냉동강"은 "시간이 흐를까?"라는 질문을 다룬다. 이 장의 한 가지 핵심 요점은 특수 상대성을 다룬다. 서로 상대적으로 움직이는 관찰자들은 주어진 순간에 존재하는 것에 대한 개념이 다르고, 따라서 그들은 다른 현실 개념을 가지고 있다. 결론은 모든 것이 동시에 존재하기 때문에 시간이 흐르지 않는다는 것이다.

제6장 "찬스와 화살"은 "시간이 화살을 가지고 있는가?"라고 묻는다. 독자는 물리 법칙이 시간 속에서 전진적으로 그리고 후진적으로 모두 적용된다는 것을 발견한다. 이런 법칙을 시간역대칭이라고 한다. 이 장의 주요 주제 중 하나는 엔트로피다. 엔트로피가 어떻게 작용하는지 그리고 그것의 명백한 역설들을 설명하기 위해 다양한 유사점들이 주어진다. 이 장의 클라이맥스는 엔트로피와 중력의 공동관계로 우주의 시작은 최소 엔트로피 상태여야 한다는 것이다.

5장과 6장에서 시간은 전근대 물리학의 관점에서만 설명되어 왔다. 제7장 "시간과 양자"는 양자 영역에서 시간의 본성에 대한 통찰력을 준다. 양자역학의 피할 수 없는 부분이기 때문에 이 장에서 확률은 주요한 역할을 한다. 이중 슬릿 실험은 과거에 대한 것들을 드러내기 위해 다시 검토된다. 지연 선택 양자 지우개 실험과 같은 많은 다른 실험들이 이 장에 제시되어 있다. 양자역학과 경험은 물론 양자역학과 측정문제 등 다른 주요 이슈들이 독자의 주목을 받게 된다. 마지막으로, 이 장에서는 탈착의 중요한 주제와 거시적 세계에 대한 그것의 관련성을 다룬다.

제3부: 스페이스타임과 우주론

제3부는 우주의 거시적 영역을 다룬다.

제8장 "눈송이와 스팩타임"은 우주의 역사는 사실 대칭의 역사라고 독자들에게 말한다. 대칭성과 우주 진화에 대한 그것의 중요성은 이 장의 초점이 된다. 다시 말하지만, 일반 상대성 이론은 스페이스타임의 스트레칭 구조로 설명된다. 우주론, 대칭성, 우주의 형상을 새로운 방식으로 조합한다.

제9장 "진공증기"는 힉스 보손의 이론적 사상을 소개한다. 이 장은 우주에서 대칭이 깨지는 것으로 알려진 과정에 의해 갑자기 변화했다고 생각되었던 빅뱅 이후 1초의 중요한 첫 번째 분수에 초점을 맞추고 있다. 이 장에서는 또한 대통일론을 제기하고 엔트로피도 재론한다.

제10장 "방 해체"는 인플레이션 우주론을 주요 논점으로 한다. 우주 상수뿐만 아니라 일반 상대성 및 암흑 에너지(억울한 중력)의 발견도 고려된다. 표준 빅뱅 이론으로 인해 발생하는 특정한 문제들이 다루어지고, 인플레이션 우주론을 이용하여 새로운 해답이 주어진다. 그러한 문제들은 수평선 문제와 평탄도 문제를 포함한다. 암흑 물질과 암흑 에너지의 개념을 포함하여 우주 전체에 물질 분포도 논의된다.

제11장 "다이아몬드와 함께 하늘의 콴타"는 인플레이션을 주제로 계속되며, 시간의 화살도 다시 논의된다. 이 장에서는 은하와 같은 구조물의 형성, 현재 우리가 보고 있는 우주를 생성하는데 필요한 에너지의 양, 시간의 화살의 기원 등 세 가지 주요 발전을 다루고 있다.

제4부: 기원과 통일

제4부에서는 물리학의 새로운 이론적 측면, 특히 저자의 분야에서 다룬다.

제12장 "끈 위의 세계"는 독자에게 끈 이론에 따른 우주의 구조 구조를 알려준다. 플랑크 길이와 플랑크 시간 등 새로운 개념들이 소개되고, 우아한 우주의 아이디어들이 재조명된다. 독자들은 끈 이론이 일반 상대성 이론과 양자 역학의 격차를 어떻게 메울 수 있는지 배울 것이다.

제13장 "브레인 위의 우주"는 12장부터 사상을 확장하는데, 특히 M 이론에 관한 것인데, 그 중 끈 이론은 한 갈래다. 이 장은 시공간의 추측에 전념하고 있다. 에드워드 위튼, 폴 디락 등 다수의 물리학자들의 통찰력이 제시된다. 그 장의 초점은 중력이 되고 그 중력이 추가 차원에 관여하게 된다. 장 말미에 즈음하여, 간단한 섹션이 순환 모델에 바쳐진다.

5부: 현실과 상상

파트 V는 우주와 시간 여행을 포함한 많은 이론적 개념을 다룬다.

제14장 "지구의 하늘과 아래"는 우주와 시간에 대한 다양한 실험에 관한 것이다. 이전의 이론들은 힉스 이론, 초대칭 이론, 끈 이론과 같은 이전 장들에서 다시 가져왔다. 향후 계획된 실험은 암흑 물질과 암흑 에너지의 성분, 힉스 보손의 존재, 여분의 공간 차원의 검증 등 논의된 많은 이론적 개념을 검증하기 위한 시도로 설명된다.

제15장 "텔레포터와 타임머신"은 흥미진진한 방법으로 우주와 시간을 여행하는 것에 관한 것이다. 양자역학은 독자가 순간이동(teleportation)을 접했을 때 다시 그림으로 옮겨진다. 과거로의 시간 여행이 가능하단 생각처럼 시간 여행의 퍼즐이 놓여 있다. 이 장의 끝은 웜홀과 그 뒤의 이론에 초점을 맞춘다.

16장 "알루션의 미래"는 블랙홀과 엔트로피와의 관계에 초점을 맞춘다. 이 장의 주요 개념은 스페이스타임이 우주 구조의 근본적인 구성이 아닐 수도 있다는 것이다.

리셉션

The Fabric of the Cosmos는 2005년 아마존닷컴 고객들 사이에서 가장 인기 있는 과학 서적이 되었고 뉴욕 타임즈 베스트 셀러 목록에 올랐는데, 2004년 2월 10일에 출판된 이후, 논픽션 탑 15에 10번 올랐으며, 4월 4일에 3위를 정점으로 5월 9일에 그 리스트에서 하차했다.[3] 초판 12만5000장, 북 오브 더 월 클럽의 주요 선택으로 노프는 잘 될 것으로 기대했다.[4]

적응

노바는 이 책을 바탕으로 같은 이름을 가진 '우주 구조'라는 인기 있는 '고상한 우주'의 다큐멘터리 속편을 만들었다. 이 시리즈는 그린이 주최하고 맥스 테그마크 등 수많은 저명한 물리학자들의 해설을 포함하고 있다.

이 다큐멘터리 시리즈는 노바 텔레비전 시리즈의 4개 에피소드(시즌 39, 2011-2012의 5–8)로 구성되어 있다.[5]

  1. 우주의 구조: 스페이스란 무엇인가?
  2. 우주의 구조: 시간의 환상
  3. 우주의 구조: 양자 도약
  4. 우주의 구조: 우주야 멀티버스야?[6]

출판자료

참고 항목

메모들

  1. ^ http://lccn.loc.gov/2003058918 의회 도서관 카탈로그 기록.
  2. ^ ISCAP 회원 목록 URL 액세스 2006년 8월 14일
  3. ^ "Adult New York Times Best Seller Lists for 2004 (checked up to July 2005)". Hawes Publications. 2004. Retrieved October 4, 2011.
  4. ^ "THE FABRIC OF THE COSMOS review". Publishers Weekly. February 2, 2004. Retrieved October 4, 2011.
  5. ^ "The Fabric of the Cosmos". NOVA. Retrieved July 25, 2015.
  6. ^ Nova, retrieved 2016-07-04

외부 링크