인플레이션부터 우주의 구조 형성까지

From Course@DGIST
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인플레이션부터 우주의 구조 형성까지
제안자
자문교원 조희승
연도 2017
타입 A형 과제
코스 프란시스 크릭
매칭여부
참여학생수
소개동영상

제안 배경

과제 목표

  • 인플레이션은 빅뱅 이후 짧은 시간 동안 우주가 급속하게 가속팽창하면서 우주 구조의 기원인 밀도 요동을 만들어 내는 메카니즘이다. 인플레이션에 우주 안에 있는 물질의 역사를 고려하면 우리가 현재 관찰하는 우주의 거대 구조를 포괄적으로 설명할 수 있다.
  • 현대 우주론 전체를 개괄하면서 인플레이션의 기반이 되는 양자장론과 상대성 이론부터 우주 구조를 해석적/수치적으로 계산하는 일련의 과정을 이해하는 것을 목표로 한다.

과제 내용

  • [1단계] 처음 몇 개월은 현재까지 밝혀진 우주의 역사와 그것을 설명하는 방법들을 공부하는데 소요될 것이다. 여기에는 일반 상대성 이론, 우주 배경 복사(Cosmic Microwave Background), 핵자합성(Nucleosynthesis), 우주 밀도 요동(Cosmic Density Perturbations)이라는 주제를 포함한다.
  • [2단계] 인플레이션 이론에 대해 공부한다. 1980년대에 앨런 구쓰, 안드레이 린데, 폴 스타인하르트 등의 주요 물리학자들이 인플레이션을 제안하고 정립이 되었던 과정을 추적한다. 인플레이션부터 우주 구조 형성까지의 과정을 해석적으로 계산해보고, 슈퍼컴퓨터를 활용하여 수치적으로 계산할 것이다.
  • [3단계] 마지막으로 학생들이 할 수 있는 실제 연구 주제를 탐색해 본다. 새로운 인플레이션 모델을 제시하거나 우주 구조 형성이 작은 스케일에서 바뀌는 시나리오를 탐색할 것이다.
  • 2017년 봄 학기에 열리는 수리 물리 과목을 수강하기를 적극 권장함.

참고자료

희망학생