초록 ▼

□ 연구개요
창발하는 시공간의 개념에 기초하여 초기우주의 급팽창에 대한 배경과 무관한 공식화를 시도하였다. 행렬이론과 같이 시공간의 존재를 미리 가정하지 않는 이론의 입장에서 보면 우주의 급팽창은 시간과 공간을 생성하는 동력학적인 절차이며 행렬이론의 시간 종속적인 진공해로 구현된다. 이를 통해 우리는 우주와 시공간의 기원에 대한 끈이론과는 매우 다른 이해에 도달하였다. 우리의 결과는 창발하는 시공간의 개념이 우주의 생성과 진화를 이해하는데 있어 중대한 요소이며 우주상수문제, 암흑 에너지 및 암흑물질과 같은 이론물리학의 다른 난

□ 연구개요
창발하는 시공간의 개념에 기초하여 초기우주의 급팽창에 대한 배경과 무관한 공식화를 시도하였다. 행렬이론과 같이 시공간의 존재를 미리 가정하지 않는 이론의 입장에서 보면 우주의 급팽창은 시간과 공간을 생성하는 동력학적인 절차이며 행렬이론의 시간 종속적인 진공해로 구현된다. 이를 통해 우리는 우주와 시공간의 기원에 대한 끈이론과는 매우 다른 이해에 도달하였다. 우리의 결과는 창발하는 시공간의 개념이 우주의 생성과 진화를 이해하는데 있어 중대한 요소이며 우주상수문제, 암흑 에너지 및 암흑물질과 같은 이론물리학의 다른 난제들을 해결하는데 있어서 창발하는 시공간의 개념이 왜 중대한 역할을 하는지 규명하였다. 특히 창발하는 시공간의 개념은 다중우주에 대한 완전히 새로운 해석을 제공한다는 것을 제시했다.

□ 연구 목표대비 연구결과
비가환 공간은 행렬이론의 진공해로 구현될 수 있고 이 진공해 근처의 요동은 (d+1)-차원의 비가환 U(1) 게이지 이론으로 주어진다는 것을 보였다. 우리는 이로부터 급팽창하는 (2n+1)-차원 시공간의 해와 그 주변의 스칼라-텐서 요동을 기술하는 일반적인 메트릭을 유도하였다. 우리는 이 연구를 통해 급팽창하는 시공간 주변의 스칼라-텐서 요동을 기술하는 아인슈타인 장방정식의 형태를 정확히 결정하고자 하였으나 계산상의 복잡함 때문에 4차원의 아름다운 결과를 6차원 공간으로 확장하는 수준에는 도달하지 못하였다. 섭동이론을 체계적으로 전개하여 스칼라-텐서 요동의 구체적인 스펙트럼을 연구하고 이를 통해 B-mode와 spectral tilt를 포함한 tensor 섭동의 정확한 스펙트럼을 계산하고 어느 정도의 non-Gaussianity를 주는지 연구하고자 했던 애초의 계획은 아직 미완성이고 현재 진행 중이다. 행렬이론에 기초한 급팽창이론은 inflaton이나 inflation 포텐셜을 도입하지 않는다. 따라서 급팽창을 어떻게 끝낼 수 있는 지는 중요한 문제이다. 우리가 제시했던 방법은 플라즈마에서 일어나는 Landau damping처럼 팽창하는 배경시공간과 요동사이의 상호작용을 통해 비선형 상쇄 작용이 일어날 가능성이다. 착상은 훌륭하다고 생각하지만 이것을 구현하기 위해서는 좀 더 준비가 필요한 것 같다. 그러나 비슷한 맥락에서 양자장론의 순간자 해를 이용하여 급팽창을 끝내고 우주를 다시 가열하는 것이 가능하다는 연구를 최근에 진행하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
창발하는 중력이론은 기본적으로 양자 중력이론이기 때문에 가속기나 실험실의 장비를 통해서 그 효과를 검출하기는 어렵다. 다행히 양자 중력을 검증하는 것이 불가능한 것은 아닌데 그 무대는 하늘이다. 즉 CMBR과 같은 초기우주의 잔해물과 블랙홀이나 중성자 별의 충돌로부터 발생하는 중력파를 검출함으로서 양자중력의 효과를 간접적으로 검증할 수 있다. 따라서 우리의 이론이 올바른 양자 중력 이론인지를 판가름 하는 가장 중요한 시험대는 이 이론이 우주의 기원과 생성을 올바로 설명할 수 있는가이다. 행렬이론을 통해 배경과 무관한 양자 중력 이론을 구축함으로서 우주의 기원과 시공간의 성질을 이해할 수 있다면 이것은 인류가 꿈꾸어 왔던 목표에 한걸음 다가선 것이라고 할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 5
• 4. 참고문헌 ... 5
• 5. 연구성과 ... 6
• 끝페이지 ... 6