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최초의 100 분의 1 초. 입자의 세계. 중입자 (bayron): 중성자 , 양성자 , 하이퍼론 경입자 (lepton): 전자 , 뮤온 , 뉴트리노. 목 차 1. 1000 억도 이상의 온도까지 거슬러 올라갈 때 2. 그보다 높은 온도 1) 해드론의 존재 (1) 모든 해드론은 다 똑같이 기본적이다 (2) 모든 입자는 동등하지 않다 2) 우주의 상전이 (1) 약작용과 전기력이 동일해짐 (2) 중력적 상호작용 (3) 중력복사. 1.1000 억도 이상의

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Presentation Transcript

  1. 최초의 100분의 1초

  2. 입자의 세계 • 중입자(bayron):중성자, 양성자, 하이퍼론 • 경입자(lepton):전자, 뮤온, 뉴트리노

  3. 목 차 1. 1000억도 이상의 온도까지 거슬러 올라갈 때 2. 그보다 높은 온도 1) 해드론의 존재 (1) 모든 해드론은 다 똑같이 기본적이다 (2) 모든 입자는 동등하지 않다 2) 우주의 상전이 (1) 약작용과 전기력이 동일해짐 (2) 중력적 상호작용 (3) 중력복사

  4. 1.1000억도 이상의 온도까지 거슬러 올라갈 때

  5. 처음으로 직면하는 문제 : 강작용 (강작용 : 원자핵 안에 중성자와 양성자를 묶어 놓는 힘, 작용거리가 10조 분의 1센티미터) • 강작용은 해드론(hadron) 이라는 입자에만 영향을 미친다 . • 1000억 K 는 모든 해드론의 문턱온도보다 작아서 이 온도 이하에서는 렙톤과, 광자만 존재한다고 생각할 수 있다. 1. 1000억도 이상의 온도까지 거슬러 올라갈 때 2. 그보다 높은 온도

  6. 2. 그보다 높은 온도

  7. (1) 모든 해드론은 다 똑같이 기본적이다. • 해드론 입자 수가 너무나 많다. 그러나 단순성에 이르게 할 수도 있다. • 모든 해드론을 열역학적 계산에 포함시킴으로써 우리는 강작용의 모든 다른 효과들을 무시할 수 있을지도 모른다. • 실제로 해드론의 종류가 무제한이라면? 일정한 부피에에너지 공급 입자의 가속이 아닌, 입자의 유형의 수가 증가 에너지 밀도가 무제한 최대온도가 존재하게 됨 1. 1000억도 이상의 온도까지 거슬러 올라갈 때 2. 그보다 높은 온도 1) 해드론의 존재 2) 우주의 상전이

  8. (2) 모든 입자는 동등하지 않다. • 해드론은 어떤 입자는 정말 기본적이고, 나머지는 소립자들의 단순 복합물이다. (해드론은 쿼크라는 기본적인 입자들의 복합물이라고 생각된다.) • 쿼크 개념이 옳다면 아주 초기우주의 물리는 간단할 수 있다. <쿼크의 종류> 1. 1000억도 이상의 온도까지 거슬러 올라갈 때 2. 그보다 높은 온도 1) 해드론의 존재 2) 우주의 상전이

  9. <양성자와 중성자를 이루고 있는 쿼크> <쿼크와 렙톤> 1. 1000억도 이상의 온도까지 거슬러 올라갈 때 2. 그보다 높은 온도 1) 해드론의 존재 2) 우주의 상전이

  10. 그러나 실험적으로 쿼크를 독립된 자유쿼크만으로 분리 할 수 없었다. • 초기 우주에서는 쿼크들이 충분히 가까웠기 때문에 자유입자처럼 행동했지만 우주가 팽창함에 따라 쿼크들은 소멸하거나 해드론을 만들었을 것이다. <쿼크를 따로 떨어뜨려 놓을 수 없는 이유 > 1. 1000억도 이상의 온도까지 거슬러 올라갈 때 2. 그보다 높은 온도 1) 해드론의 존재 2) 우주의 상전이

  11. (1) 약작용과 전자기력이 동일해짐 • 약 3000조 K 이상에서 약작용들이 전자기적 상호작용처럼 거리의 제곱분의 일 의 법칙을 따르고 대략 동일한 세기를 갖는다는 것. 1. 1000억도 이상의 온도까지 거슬러 올라갈 때 2. 그보다 높은 온도 1) 해드론의 존재 2) 우주의 상전이

  12. (2) 중력적 상호작용 • 중력장은 입자들의 질량에 의해서 만들어질 뿐만 아니라, 모든 형태의 에너지에 의해서도 만들어 진다. (즉 열에너지도 중력원에 보탬이 될 수 있다는 것.) • 초고온에서 열평형에 있는 입자들의 에너지는 대단히 커져서 그들 사이의 중력은 다른 어떤 힘들과 같은 정도로 강해 질 수 있다. ( 이러한 상태가 약 10의 32승 K온도에서 이루어짐을 추정할 수 있다. ) 1. 1000억도 이상의 온도까지 거슬러 올라갈 때 2. 그보다 높은 온도 1) 해드론의 존재 2) 우주의 상전이

  13. (3) 중력복사 • 중력 현상은 전자기 현상처럼 정적 원격작용의 형태는 물론이고, 파동의 형태로도 나타날 수 있다. (모든 종류의 중력파들을 통틀어 ‘중력복사’ 라고 부른다.) • 중력복사는 매우 약하게 물질과 상호작용을 한다. (아주 일찍 다른 우주의 내용물과 열 평형에서 벗어났을 것이라고 생각된다. ) • 그 후 중력복사의 온도는 우주 크기에 반비례해서 감소 했을 것이고, 그 온도가 1K 정도가 될 것으로 예상. • 이 중력복사를 검출하여 우주 역사의 가장 앞의 모습을 관측하려 하는데, 검출에 많은 어려움이 있다. 1. 1000억도 이상의 온도까지 거슬러 올라갈 때 2. 그보다 높은 온도 1) 해드론의 존재 2) 우주의 상전이

  14. 중력 검출을 위한 노력들 < 미국의 LIGO(레이저 간섭계를 이용한 중력파 관측소) 계획 >

  15. 출전 • http://www.damtp.cam.ac.uk/user/gr/public/bb_home.html • http://myhome.naver.com/jebek/ • http://www2.slac.stanford.edu/vvc/theory/quarks.html • http://my.dreamwiz.com/sunghundai/Themepark/particles/quarklepton.htm • http://my.dreamwiz.com/sunghundai/Themepark/particles/quarklepton.htm • http://my.dreamwiz.com/sunghundai/Themepark/particles/quark_confinement.htm • http://www.ligo-wa.caltech.edu/ • http://archive.ncsa.uiuc.edu/Cyberia/NumRel/LIGO.html • http://archive.ncsa.uiuc.edu/Cyberia/NumRel/LIGO.html

  16. Q & A

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