서문
1장 날씨와 기후
2장 암흑물질과 암흑에너지, 그리고 코스믹 웹
3장 은하와 서브 그리드
4장 블랙홀
5장 양자역학과 우주의 기원
6장 사고 시뮬레이션
7장 시뮬레이션과 과학, 그리고 현실
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가상의 우주 조각가 앤드루 폰첸이 밝혀낸
우주 시뮬레이션 연구의 무한한 잠재력
우주 시뮬레이션을 이해하기 위해서는 먼저 시뮬레이션이 무엇인지부터 정확히 알아야 한다. 시뮬레이션은 “특정 현상이나 사건을 컴퓨터로 모형화하여 가상으로 수행함으로써, 실제 상황에서 나타나는 결과를 예측하는 기술”이다. 비행 시뮬레이션, 대기 시뮬레이션인 일기예보, 컴퓨터 게임, 특수효과, 재무계획 등 시뮬레이션은 우리 일상과 밀접하게 관련돼 있다. 그중 우주를 대상으로 하는 시뮬레이션 연구가 바로 이 책의 저자 앤드루 폰첸이 하는 일이다. 개미 한 마리와 개미 떼의 차이를 생각하면 쉽다. 개미는 혼자 할 수 있는 일이 없어 보이는 연약한 존재이지만, 떼로 모이면 울퉁불퉁한 길을 평탄하게 만들고 커다란 다리를 놓고 먹이를 찾아내는 등 놀라운 집단행동을 보여준다. 우주도 이와 비슷하다. 개개의 입자가 거동하는 방식은 기존의 물리학 이론으로 설명 가능하지만, 이들이 모여서 기체와 먼지 구름이 되고, 다시 별과 은하가 되는 과정까지 명확하게 설명하기는 어렵다. 오늘날 우리가 “수십억 년 전 기체 구름이 자체 중력으로 뭉쳐서 별이 되었다”는 사실을 알고 있는 것은 정교한 시뮬레이션을 통해 증명된 결과다. 우주 시뮬레이션 연구의 목적은 우주의 심오한 섭리를 찾는 것이 아니라 우주 속 입자, 별, 가스구름 등 물질의 집단적 원리와 관계를 이해하는 것이다. 천체물리학자들이 지난 50년 동안 끈질기게 파고든 끝에 알아낸 우주 시뮬레이션 연구의 지름길을 제시하는 동시에 그 한계까지 명확하게 파악하고 있는 이 책은 우주 시뮬레이션 분야의 교과서로 자리매김할 것이다.
1장은 시뮬레이션에 대한 이해를 돕기 위해 실생활과 밀접하게 관련된 일기예보에서부터 이야기를 시작한다. 2장에서 5장은 우주의 평생 풀리지 않는 숙제인 암흑물질과 암흑에너지, 블랙홀, 은하, 양자역학을 다루며 우주의 기원을 파헤치는 데 활용되는 시뮬레이션의 역할을 들여다본다. 6장에서는 우주론을 비롯한 다양한 분야에서 중요한
