우주생물학자 Caleb Scharf, 일러스트레이터 Ron Miller 및 5W Infographics가 집필한 신간 The Zoomable Universe는 62차수 규모의 우주를 여행합니다.
론 밀러, 줌이 가능한 우주
론 밀러, 줌이 가능한 우주
호화로운 새로운 커피 테이블 책 확대 가능한 우주:거의 모든 것에서 거의 아무것도 아닌 것까지 우주 규모를 통한 서사시 여행 Caleb Scharf가 글을 쓰고 Ron Miller와 5W Infographics가 그림을 그린 이 책은 우리가 급속한 과학적 발견을 경험하고 있는 인류 역사상 특별한 시기에 다가왔을 뿐만 아니라 우주 자체가 지금까지나 앞으로도 과학에 접근할 수 있는 우주적으로 특별한 시기에 도달합니다.
이 책은 오랫동안 과학 박람회의 고리 역할을 해왔던 자연의 규모를 통한 단계적 여정을 재검토합니다. 이 책은 특히 Robert Hooke의 1665년 베스트셀러 Micrographia에 사용되었습니다. 그리고 호평을 받은 1977년 단편 영화 Powers of Ten에도 출연했습니다. 그러나 과학은 계속 발전하고 있으며 러시아 인형 우주에 대한 우리의 그림은 지난 40년 동안 극적으로 날카로워졌습니다. 컬럼비아 대학의 우주생물학자이자 행성 과학자인 Scharf는 Quanta에 "우리가 원했던 것은 물질을 업데이트하는 것"이라고 말했습니다. . 10의 거듭제곱 참조 그는 영감을 받아 "인쇄된 책에서 그렇게 하면 좋은 의미에서 작업 속도가 느려진다"고 덧붙였습니다.
최첨단 사실, 생생한 산문, 화려한 일러스트레이션으로 가득 찬 이 책은 독자들을 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000미터 크기의 관찰 가능한 우주를 광각에서 바라보며 우주의 아원자 그림으로 안내합니다. 0.00000000000000000000000000000000001미터 단위로 증가합니다. 그 과정에서 우리는 물질로 가득 찬 비늘, 텅 빈 것처럼 보이는 비늘, 그리고 엄청난 규모의 차이에도 불구하고 우주가 놀라울 정도로 유사해 보이는 비늘도 봅니다. 밀러는 “작은 부분이 큰 부분처럼 보입니다.”라고 말했습니다.
그러나 우리는 스스로를 운이 좋다고 생각해야 합니다. 탐험할 우주의 크기가 항상 62차수였던 것은 아니며, 항상 그런 것도 아닐 것입니다. 샤프가 설명했듯이, “시계를 빅뱅으로 충분히 되돌린다면, 인과적으로 연결된 천칭의 수가 적고, 공간 자체가 더 작았던 때가 분명히 있었다.” 마찬가지로, “현재의 가속 팽창을 가정하여 1000억 년을 미래로 추정한다면, 우리 은하계나 국부 은하군 너머에 있는 어떤 것도 본질적으로 볼 수 없을 것입니다.” Scharf는 이것이 우리가 특별한 시대에 살고 있다는 것을 의미하는 것 같다고 말했습니다. 그리고 그는 “미래의 누군가가 우주가 어떻게 작동하는지 알아낼 수 있을까?”라고 궁금해했습니다.
줌이 가능한 우주에서 엄선된 일러스트레이션과 약간 편집된 발췌문 팔로우하세요.
지름이 약 1027미터에 달하는 관측 가능한 우주는 거품이 많고 입자가 촘촘합니다. 싱크대나 욕조를 비운 후 남겨진 비눗물처럼, 거품은 윤곽선으로 보이고, 어둠과 빛을 내는 물질의 3차원 그물망에 의해 추적됩니다. 그 거미줄은 중력이 시공간 팽창을 압도한 조밀한 응축물입니다. 여기저기에 1조조 미터 크기의 은하단으로 이루어진 초은하단이 있습니다. 이 초은하단 안에는 별개의 은하단, 수백, 때로는 수천 개의 은하단이 모두 중심 안팎으로 공전하는 넓고 깊은 중력 우물과 함께 뜨거운 가스와 차가운 암흑 물질로 이루어진 광대한 웅덩이가 있습니다.
은하계 내에 별이 부족한 것에 비해 은하계 자체의 전형적인 분리는 덜 고립적입니다. 예를 들어, 우리 은하 중심(맨 왼쪽)에서 안드로메다 중심(축척으로 표시)까지 약 2.5 × 1022미터의 비교적 적당한 간격이 있습니다.
빅뱅 이후 처음 1억 년 동안 매우 큰 별의 초기 세대와 은하 구조의 시작이 형성되고 있었던 것으로 보입니다. 이 초기 별은 우주 최초의 중원소를 생성하고 별이 노화되고 부풀어 오르고 폭발함에 따라 이를 성간 공간으로 다시 내보내는 데 매우 중요했습니다.
생명체 다음으로 행성은 우주에서 가장 다양하고 복잡한 물체일 수 있습니다. 가장 가까운 것으로 알려진 외계 행성인 프록시마 센타우리 b는 타오르는 적색 왜성 태양으로 인해 하늘이 오로라로 가득 차 있을 수 있습니다.
여기 사진에 있는 지구는 40억년 전 시생시대가 시작될 때 강력한 열역학적, 화학적, 방사선학적 기계입니다. 수많은 현상이 행성 표면과 내부에 얽혀 있을 뿐만 아니라 시간을 통해 엮여 있습니다. 기후부터 화석 연료까지 우리가 당연하게 여기는 특성은 수십억 년에 걸쳐 산재해 있는 깊은 순환과 우연한 사건의 결과입니다.
케냐에서 자연의 비늘을 통과하는 여행을 통해 우리는 단단한 진공 상태의 우주에서 단 몇 배만 확대하면 코끼리 떼 위를 맴돌 수 있습니다. 그들은 금속 지프를 탄 불안한 소수의 인간 무리를 검사하고 검사를 받고 있습니다. 망원 렌즈를 몇 번 더 비틀면 개별 후피 동물을 볼 수 있습니다. 그리고 코끼리 위에 앉아 딱딱한 피부 주름에서 육즙이 많은 이를 뜯어내는 딱따구리 새에 대해서도요.
새의 부리에 있는 기생 이는 4억 8천만년 전에 진화한 날개 없는 곤충 그룹의 일부입니다. 그런 의미에서 이는 새나 코끼리보다 더 외계 유기체이며, 현재의 곤경에도 불구하고 더 성공적입니다.
우리가 현재 알고 있는 생명은 탄소라는 원소를 중심으로 만들어졌습니다. 탄소 원자는 레고 세트에서 가장 좋아하는 부품과 같습니다. 항상 가장 야심찬 프로젝트를 완료할 수 있게 해주는 부품입니다. 탄소 원자에는 6개의 전자가 있습니다. 그 중 4개는 쉽게 다른 원자의 핵에 끌리고 해당 원자의 전자와 공간을 공유할 수 있습니다. 양자 용어로 말하면, 이러한 전자는 원자가 다른 원자와 결합할 수 있도록 하는 탄소 원자 주위의 공간적 확률 영역을 차지합니다. 즉, 화학 결합을 형성합니다.
일반적인 원자핵은 원자 부피의 1조분의 1을 차지하지만 질량의 99.9%를 차지합니다. 이 모든 공허함은 10~11미터 규모에서 10~15미터 규모의 우주가 놀라울 정도로 지루하다는 것을 의미합니다.
양성자의 내부는 우리가 예상했던 것보다 훨씬 더 지저분하고 우아하지 않습니다. 이 복합 물체는 마치 두 개의 업 쿼크와 하나의 다운 쿼크를 포함하는 것처럼 외부 세계에서 경험되지만 이는 이야기의 일부일 뿐입니다. 양성자 규모 이하에서는 "입자"와 "파동"으로 구성된 현실에 대한 우리의 초기 아이디어를 수정하는 것이 합리적입니다. 대신, 우리는 "필드"와 "양자"라고 부르는 것에 대해 생각함으로써 더 나은 서비스를 받을 수 있습니다. 연못의 잔물결도 이에 비유됩니다.
Caleb Scharf의 THE ZOOMABLE UNIVERSE에서 발췌, Ron Miller 및 5W Infographics의 그림 포함. 2017년 10월 Scientific American 출판/Farrar, Straus and Giroux, LLC.텍스트 저작권 © 2017 Caleb Scharf 제작; 일러스트레이션 저작권 © 2017 by Ron Miller; 인포그래픽 저작권 © 2017 by 5W Infographics. 모든 권리는 보유됩니다.
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