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우주론 연표

물리적 우주론에 대한 이론의 연표 위키백과, 무료 백과사전

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이 우주론적 발견들 및 이론들의 연표인 우주론 연표(Timeline of cosmological theories)는 지난 2천 년 이상에 걸쳐 우주에 대한 인류의 이해의 발전에 대한 연대학적 기록이다. 현대 우주론적 사상들은 물리 우주론과학 분야의 발전에 따르고 있다.

수천 년 동안, 오늘날 태양계로 알려진 것은 수 세대에 걸쳐 "전체 우주"의 내용으로 간주되었기 때문에, 두 가지 지식의 발전은 대부분 평행하게 이루어졌다. 17세기 중반까지는 명확한 구분이 이루어지지 않았다. 이 부분에 대한 자세한 내용은 태양계 천문학 연표(Timeline of Solar System astronomy)를 참조하라.

고대

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우주에 대한 초기 히브리 개념.[출처 필요] 궁창, 셰올(지하세계) 및 테홈(tehom)(깊은)이 묘사되어 있다.
  • 기원전 6세기바빌로니아 세계 지도(Babylonian Map of the World)는 우주의 바다로 둘러싸인 지구와 더불어, 그 주위에 일곱 개의 섬이 배열되어 일곱 개의 별 모양을 형성하는 것을 보여준다. 현대 성서 우주론(Biblical cosmology)은 물 위를 유영하는 평평하고 둥근 지구와 별들이 고정되어 있는 궁창의 견고한 둥근 천장으로 덮여 있다는 동일한 관점을 반영한다.
  • 기원전 6-4세기 - 일찌기 그리스 철학자 아낙시만드로스[2] 다중 또는 심지어 무한 우주들의 개념을 도입한다.[3] 데모크리토스는 더 나아가 이 세계들이 거리, 크기에서 다양하고; 태양과 달의 존재, 수, 크기 등에서 다양하며; 파괴적인 충돌의 대상이 된다고 자세히 설명했다.[4] 또한 이 기간 동안 그리스인들은 지구가 평평하지 않고 구형이라는 것을 확립했다.[5][6]
  • 기원전 6세기 - 아낙시만드로스는 한 기계적이고 비신화적인 세계의 모형을 착상한다: 지구는 무한의 중심에 매우 고요하게 떠 있으며, 아무것에 의해 지지되지 않는다.[7] 그것의 특이한 모양은 지름의 3분의 1 높이의 원통[8]과 같다. 평평한 꼭대기는 원형의 해양 덩어리로 둘러싸인 사람이 사는 세계를 형성한다. 아낙시만드로스는 태양을 (펠러폰네소스 땅보다 더 큰[9]) 거대한 천체로 생각했고, 그 결과 태양이 지구로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 깨달았다. 그의 시스템에서 천체들은 서로 다른 거리에서 회전했다. 원점에는, 뜨거운 것과 차가운 것이 분리된 후 나무 껍질처럼 지구를 둘러싸고 있는 한 불꽃의 공이 나타났다. 이 공은 부셔져 우주의 나머지 부분을 형성했다. 그것은 마치 피리처럼 구멍으로 뚫린 테가 있는 불로 가득 찬 텅 빈 동심 바퀴 시스템과 비슷했다. 따라서, 태양은 가장 먼 바퀴에 있는 지구와 같은 크기의 구멍을 통해 볼 수 있는 불이었고, 일식은 그 구멍의 엄폐와 일치했다. 태양 바퀴의 지름은 지구의 27배(또는 28배, 출처에 따라 다르지만)[10]였고, 불의 강도가 덜한 달 바퀴의 지름은 18배(또는 19배)였다. 그것의 구멍은 모양을 바꿀 수 있었고, 이렇게 달의 위상을 설명할 수 있었다. 별들과 행성들은[11] 더 가까운 곳에 위치했으며, 같은 모형을 따랐다.[12]
  • 기원전 5세기파르메니데스는 지구가 구형이며 우주의 중심에 위치한다고 선언한 최초의 그리스인으로 믿어지고 있다.[13]
  • 기원전 5세기 - 필롤라오스와 같은 피타고라스 학파들은 행성들의 운동이 행성의 동력이 되는 우주의 중심부(태양이 아닌)에서 보이지 않는 "불"에 의해 야기된다고 믿었고, 태양과 지구는 다른 거리들에서 중심부의 불을 공전한다. 지구의 사람이 사는 쪽은 항상 중앙 불의 반대편에 있으며, 이는 사람들이 그것을 볼 수 없도록 만든다. 그들은 또한 달과 행성들이 지구 주위를 돈다고 주장했다.[14] 이 모형은 움직이는 지구를 묘사하는데, 동시에 자전하면서 (태양 주위가 아닌) 한 외부 점 주위를 공전하기 때문에, 일반적인 직관과는 반대로 지구중심적이지 않다. 숫자 10(피타고라스 학파에게는 "완벽한 수(perfect number)")에 대한 철학적 우려 때문에, 그들은 또한 보이지 않는 중심 불의 반대쪽에 항상 있고 따라서 지구에서도 보이지 않는 10번째 "숨겨진 몸체" 또는 "반대쪽 지구"(Antichthon)를 추가했다.[15]
  • 기원전 4세기플라톤은 그의 《티마이오스》에서 원들과 구들이 우주의 선호되는 모양이며, 지구가 중심에 있고 다음에 의해서 안쪽에서 바깥쪽으로 순서대로 원을 그린다고 주장했다: 달, 태양, 금성, 수성, 화성, 목성, 토성, 그리고 마지막으로 천구에 위치한 고정된 별들(fixed stars).[16] 플라톤의 복잡한 우주기원론에서,[17] 데미우르고스는 동일성의 운동에 우선권을 부여하고 그것을 분할되지 않은 상태로 두었다; 그러나 그는 차이의 운동을 여섯 부분으로 나누어, 일곱 개의 다른 원들을 갖도록 했다. 그는 이 원들이 서로 반대 방향들로 움직이도록 하여, 그 중 세 개는 같은 속도로, 다른 하나는 속도가 다르지만 항상 비례적으로 움직이도록 규정했다. 이 원들은 천체들의 궤도들다. 같은 속도로 움직이는 세 개는 태양, 금성 및 수성이며, 다른 속도로 움직이는 네 개는 달, 화성, 목성 및 토성이다.[18][19] 이러한 움직임들의 복잡한 패턴은 '완전한' 또는 '완벽한' 해라는 기간이 지나면 다시 반복될 수밖에 없다.[20] 그러나 필롤라오스 및 히세타스Hicetas와 같은 다른 사람들은 지구중심설을 거부했다.[21]
  • 기원전 4세기크니도스의 에우독시스는 행성들의 움직임에 대한 한 기하학적-수학적 모형들을 고안했는데, 지구를 중심으로 하는 (개념적) 동심구(Concentric spheres)를 기반으로 하는, 이는 이러한 의미에서, 최초로 알려진 노력이였다.[22] 태양과 달의 움직임과 함께 행성들의 움직임의 복잡성을 설명하기 위해 에우독소스는 행성들이 마치 눈에 보이지 않는 개념적인, 눈에 보이지 않는 동심구(Concentric spheres)들에 붙어 있는 것처럼 움직이며. 각 구는 자신 및 다른 축을 중심으로 다른 속도들로 회전한다고 생각했다. 그의 모형은 각 천체에 대해 관찰 가능한 운동의 한 유형을 설명하는 각 구와 함께하는 27가지 동심구들을 갖고 있었다. 에우독소스는 이것은 각 천체의 구체가 존재하지 않는다는 의미에서 모형의 한 순전히 수학적 구성이며, 그것이 바로 천체들의 가능한 위치들을 보여줄 뿐이라는 것을 강조했다.[23] 그의 모형은 나중에 칼리푸스Callippus에 의해 개선되고 확장되었다.
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지구중심적 천체구들; 피터 아피아누스Petrus Apianus 코스모그라피아(Cosmographia) (안트워프, 1539)
  • 기원전 4세기아리스토텔레스는 지구가 고정되어 있고 코스모스(또는 우주)가 크기는 유한하지만 시간은 무한하다는 플라톤의 지구 중심 우주를 따른다. 그는 월식[24] 및 기타 관측을 사용하여 구형 지구를 주장했다. 아리스토텔레스는 이전의 에우독소스와 칼리푸스의 모형을 훨씬 더 채택하고 확장했지만 그 구들이 물질적이고 결정체라고 가정했다.[25] 아리스토텔레스는 또한 지구가 움직이는지 여부를 확인하려고 노력했고 모든 천체는 자연적 경향에 의해 지구를 향해 떨어지고 지구가 그 경향의 중심이기 때문에 정지해 있다고 결론지었다.[26] 플라톤은 우주에 시작이 있었다고 모호하게 주장한 것 같지만 아리스토텔레스와 다른 사람들은 플라톤의 말을 다르게 해석했다.[27]
  • 기원전 4세기 - 《데 문도(De Mundo)》 - 5개 지역의 구체에 위치한 다섯 원소들은, 다섯 지역의 구체에 위치하며, 각각 경우에 작은 원소가 큰 원소에 둘러싸여 있어서 - 즉, 지구는 물로 둘러싸여 있고, 물은 공기로, 공기는 불로, 불은 아이테르로 둘러싸여 있어서 - 전체 우주를 구성한다.[28]
  • 기원전 4세기헤라클레이데스 폰티쿠스Heraclides Ponticus는 아리스토텔레스의 가르침에 반하여 서쪽에서 동쪽으로 24시간마다 지구가 자전한다고 제안한 최초의 그리스인이라고 알려져 있다. 심플리시우스Simplicius는 헤라클레이데스가 만일 태양이 정지해 있는 동안 지구가 움직인다면, 행성들의 불규칙한 움직임이 설명될 수 있다고 제안했다고 말하지만,[29] 그러나 이러한 진술은 논란의 여지가 있다.[30]
  • 기원전 3세기사모스의 아리스타르코스는 태양 중심 우주와 자체 축에서 지구 자전을 제안한다. 그는 또한 자신의 관찰에서 자신의 이론에 대한 증거를 제공한다.[31]
  • 기원전 3세기아르키메데스는 그의 에세이 《모래알을 세는 사람》에서 만일 우주의 지름이 아리스타르쿠스의 이론이 맞다면, 현대에 2광년이라고 불릴 것과 같은 스타디아(stadia)와 같읕 것이라고 추정한다.
  • 기원전 2세기셀레우키아의 셀레우코스태양중심설을 설명하기 위해 조수 현상을 사용하여 아리스타코스의 태양중심 우주에 대해 자세히 설명한다. 셀레우코스는 추론을 통해 태양 중심계를 최초로 증명한 사람이다. 태양중심 우주론에 대한 셀레우코스의 주장은 아마도 조석 현상과 관련이 있었을 것이다. 스트라보Strabo(1.1.9)에 따르면 셀레우코스는 조석이 달의 인력 때문이며 조석의 높이는 태양에 대한 달의 위치에 따라 다르다고 처음으로 언급했다. 대안적으로는, 기하학적 모형의 상수를 결정하여 태양중심설을 증명했을 수도 있다.[32]
  • 기원전 2세기페르게의 아폴로니오스겉보기 역행 운동(지구중심 모형을 가정)에 대한 두 가지 설명의 동등성을 보여준다. 하나는 이심률을 사용하고 다른 하나는 대원과 주전원(Deferent and epicycle)을 사용한다.[33] 후자는 미래 모형의 핵심 기능이 될 것이다. 주전원은 대원이라고 하는 더 큰 궤도 내의 작은 궤도로 설명된다: 한 행성이 지구를 공전하는 것처럼 원래 궤도를 공전하므로, 그 궤적은 에피트로코이드(epitrochoid)로 알려진 한 곡선과 유사하다. 이것은 지구에서 보았을 때 그 행성이 어떻게 움직이는 것처럼 보이는지 설명할 수 있었다.
  • 기원전 2세기에라토스테네스는 지구의 반지름이 대략 6,400km로 결정한다.[34]
  • 기원전 2세기히파르코스는 달까지의 거리가 대략 380,000km로 결정하기 위해서 시차를 사용한다.[35] 지구-달 시스템에 대한 히파르코스의 작업은 매우 정확하여 다음 6세기 동안 일식과 월식을 예측할 수 있었다. 또한, 그는 분점세차 운동을 발견하고 약 850개 항목의 한 성표를 작성한다.[36]
  • 기원전 2세기 ~ 기원후 3세기힌두 우주론(Hindu cosmology)에서 마누스므리티(1.67–80)와 푸라나는 시간을 주기적인 것으로 기술하며, 브라흐마는 86억 4천만 년마다 새로운 우주(행성들 및 생명)를 생성한다. 우주는 43억 2천만 년 동안 지속되는 칼파(브라흐마의 낮) 기간 내에 생성, 유지 및 파괴되며, 또한 그 뒤에는 같은 기간 동안 부분적 소멸의 프라라야(밤) 기간이 이어진다. 일부 푸라나(예: 바가바타 푸라나에서는 물질(마하트-타트바(mahat-tattva) 또는 우주의 자궁(Universal Womb))이 622조 8000억 년마다 원시 물질(프라크리티(Prakṛti))과 뿌리 물질(프라다나(pradhana))에서 생성되는 더 큰 시간 주기가 설명되여 있으며, 여기서 브라흐마가 태어난다.[37] 우주의 원소들은 브라흐마에 의해서 생성되고, 사용되며 또한 36,000칼파(낮)와 프랄라야(밤)를 포함하는 311조 4천억년 동안 지속되는 한 마하-칼파(브라흐마의 생애; 그의 360일 해의 100년) 기간 내에 완전히 용해되고, 또한 그 뒤에는 같은 기간 동안 완전한 용해의 한 마하-팔라야 기간이 이어진다.[38][39][40][41] 문서들은 또한 무수한 세계들 또는 우주들에 대해 말한다.[42]
  • 2세기 CE 프톨레마이오스태양, 달 및 눈에 보이는 행성이 지구 주위를 도는 지구 중심의 우주를 제안한다. 아폴로니오스의 주전원을 기반으로[43] 그는 이러한 양들을 측정하는 도구들과 함께 천체의 위치들, 궤도 및 위치 방정식들을 계산한다. 프톨레마이오스는 주전원 운동이 태양에 적용되지 않는다고 강조했다. 모형에 대한 그의 주요 기여는 에쿠안트(equant) 점이였다. 그는 플라톤과는 다른 순서(지구에서 바깥쪽으로)로 천구를 재배열했다: 달, 수성, 금성, 태양, 화성, 목성, 토성 및 항성들, 이것들은 한 오랜 점성술 전통과 감소하는 궤도 주기에 따랐다. 1,022개의 과 기타 천체(주로 히파르코스에 기초함)를 목록화한 그의 저서 《알마게스트》는 17세기까지 천문학에서 관한 가장 권위 있는 문서이며 또한 가장 큰 천문학 목록으로 남았다.[44][45]
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중세 시대

  • 기원전 2세기-5세기 – 자이나교 우주론은 로카(loka) 또는 우주를 무한대부터 존재하는 창조되지 않은 한 실체로서, 우주의 모양은 다리를 벌리고 서서 팔을 허리에 얹은 한 사람과 유사하다고 간주한다. 자이나교에 따르면, 이 우주는 위가 넓고 가운데가 좁으며 아래로 갈수록 넓어진다.
  • 5세기(또는 그 이전) - 불교 경전들은 동쪽으로 "수십억, 셀 수 없이, 무수히, 끝없이, 비교할 수 없이, 헤아릴 수 없이, 말로 표현할 수 없이, 불가사의하게, 헤아릴 수 없이, 설명할 수 없이 많은 세계"를 말하고, "열 방향의 무한한 세계"들에 대해 말한다. ".[46][47]
  • 5세기 – 몇몇 인도 천문학자들은 아리아바타를 포함하여 기초적인 태양 중심 우주를 제안한다. 그는 또한 행성들, 태양, 및 별들의 운동에 관한 논문을 쓴다. 아리아바타는 지구의 자전 이론을 제시하고 또한 과 밤이 지구의 날마다의 자전으로 인해 발생한다고 설명했다. 그는 또한 천문학적 실험과 관찰을 통해 자신의 개념에 대한 경험적 증거를 제공했다.[48]
  • 5세기 – 유대인 탈무드는 설명과 함께 유한 우주(finite universe 이론에 대한 한 논증을 제공한다.
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나봇Naboth의 마르티아누스 카펠라Martianus Capella의 지구-태양 중심 천문 모형의 표현 (1573)
  • 5세기마르티아누스 카펠라Martianus Capella는 한 수정된 지구 중심 모형을 설명한는데, 여기서는 지구는 우주의 중심에 있고 또한 달, 태양, 세 개의 행성들 및 별들에 의해 원을 그리며, 한편 수성 및 금성은 태양을 돌며, 모두 항성들의 구체에 둘러써여 있다.[49]
  • 6세기존 피로포누스John Philoponus시간이 유한한 한 우주를 제안하고 또한 어떤 무한한 우주라는 고대 그리스 개념에 반대한다고 주장한다.
  • 7세기쿠란은 21장: 시편 30 – "믿지 않는 자들은 하늘과 땅이 결합된 한 실체라고 생각하지 않았느냐, 그래서 우리가 그것들을 분리시켰다"라고 말한다.
  • 9~12세기알 킨디 Al-Kindi(Alkindus), 사디아 가온 Saadia Gaon(Saadia ben Joseph) 및 알가잘리Al-Ghazali(Algazel)는 유한한 과거를 가진 한 우주를 지지하고 이 개념에 대한 두 가지 논리적 주장들을 발전시킨다.
  • 12세기파흐르 알딘 알라지 Fakhr al-Din al-Razi이슬람 우주론(Islamic Cosmology에 대해 논의하고, 지구 중심 우주에 대한 아리스토텔레스의 사고를 거부하며 쿠란 구절에 대한 주석의 맥락에서, "모든 찬양은 세계들의 주님이신 하느님께 속하고.," 또한 우주에는 "이 세상 너머에 천 개 이상의 세계들"이 있다고 제안한다.[50]
  • 12세기로버트 그로스테스트는 우주의 탄생을 한 폭발과 물질의 결정화로 묘사했다. 그는 또한 축을 중심으로 한 지구의 자전과 낮과 밤의 원인과 같은 몇 가지 새로운 아이디어들을 제시했다. 그의 논문 《데 루체(De Luce)》는 물리적 법칙들의 한 단일 세트를 사용해서 하늘과 땅을 설명하려는 최초의 시도이다.[51]
  • 14세기유대인 천문학자 레비 벤 게르손Levi ben Gershon(Gersonides)은 고정된 별들의 가장 바깥쪽 구까지의 거리가 159,651,513,380,944 지구 반지름 또는 현대 단위로 약 100,000 광년 이상으로 추정한다.[52]
  • 14세기 - 니콜라스 오렘을 비롯한 여러 유럽 수학자들 및 천문학자들이 지구의 회전 이론을 개발한다. 오레메 또한 그의 개념에 대한 논리적 추론, 경험적 증거 및 수학적 증명들을 제공한다.[53][54]
  • 15세기니콜라우스 쿠자누스는 그의 저서 《배운 무지에 대하여(On Learned Ignorance)》(1440)에서 지구가 그 축을 중심으로 회전한다고 제안한다.[55] 오레스메처럼 그도 세계들의 복수 가능성에 대해 썼다.[56]
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르네상스

  • 1501 - 인도의 천문학자 닐라칸타 소마야지는 행성들이 태양을 공전하지만 태양이 지구를 공전하는 한 우주를 제안한다.[57]
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안드레아스 셀라리우스Andreas Cellarius의 코페르니쿠스 시스템의 도해, 하르모니아 매크로코스미아(Harmonia Macrocosmicai)에서

계몽시대에서 빅토리아 시대까지

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윌리엄 허셜의 은하수 모형, 1785
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앤드루 에인슬리 커먼Andrew Ainslie Common이 1883년에 촬영한 오리온 성운 사진 중 하나로, 한 장시간 노출로 사람의 눈에는 보이지 않는 별들과 성운들을 기록할 수 있다는 것을 최초로 보여주었다.
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1901-1950

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1899년 아이작 로버츠Isaac Roberts에 의한 가장 오래된 안드로메다 ‘성운’ 사진(왼쪽 상단에 메시에 110과 함께).
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허블 상수로의 세 단계들[92]
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1951-2000

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칼 구스 잰스키 장기선 간섭계, 미국 뉴멕시코주에 있는 한 전파 간섭계.
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콤프턴 감마선 관측선 위성(1991–2000)의 에너지 감마선 실험 망원경(EGRET)으로 관측한 100 MeV 이상의 에너지에서의 하늘.
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2001-현재

  • 2001 – 호주/영국 팀의 2dF 은하 적색편이 탐사(2dF)는 물질 밀도가 임계 밀도의 25%에 가깝다는 강력한 증거를 제시했다. 평평한 우주에 대한 CMB 결과와 함께 이것은 우주 상수 또는 유사한 암흑 에너지에 대한 독립적인 증거를 제공한다.
  • 2002칠레우주 배경 이미저(Cosmic Background Imager(CBI)는 4 분각의 최고 각도 해상도로 우주 마이크로파 배경 복사 이미지들을 획득했다. 또한 1 ~ 3000까지 이전에 다루지 않았던 고해상도에서 비등방성 스펙트럼을 얻었다. 아직 완전히 설명되지 않은 고해상도(1 > 2500)에서 약간의 파워 초과, 소위 "CBI-초과"를 발견했다.
  • 2003 – NASA의 윌킨슨 마이크로파 비등방성 탐색기(WMAP)는 우주 마이크로파 배경 복사의 전체 하늘 상세 사진을 얻었다. 그 이미지들은 우주의 나이가 137억 년(1% 오차 이내)이며, 또한 ΛCDM 모형급팽창에 의해서 예측된 밀도 변동들과 매우 일치하는 것으로 해석될 수 있다.
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우주 배경 이미저(Cosmic Background Imager 실험에 의해서 측정된 우주 마이크로파 배경
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같이 보기

믈리 우주론

가설의 역사적 발전

신앙 체계

기타

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각주

참고 문헌

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