수퍼지구발견소식을 접하고

 

요 며칠새, NASA가 생명존재 가능한 '수퍼지구' 를 발견했다고 신문, 방송에서 전하고 있다. 요새 뿐만아니라 요수년째 '골디락스형 행성의 발견'이 심심찮게 매스컴에 오르내린다. 과학기술, 행성 탐사기술이 발전해서 그런가?

 

수퍼지구는 지구에서, 600광년 정도 떨어져 있으며 이 행성이 처음 발견된 것은 2009년 3월 케플러 망원경 설치 후 발견된 생명체 존재 후보 행성 54곳 중 하나로 이번에 생명체가 있을 가능성이 파악되었다. 앞으로 좀 더 구체적인 조사가 들어가겠지만.....

아티스트들이 사진을 토대로 그래픽 처리한 '케플러-22b'. /출처=NASA·Ames·JPL-Caltech 

케플러-22계와 태양계 개념도. /출처=NASA 홈페이지

 

골디락스영역에서 발견된 수퍼지구는 태양을 약 290일 주기로 돌고. 지구처럼, 구름이 형성되어 있으며, 온도는 섭씨22도, 물도 있을 것으로 보여, 생명체가 살 수 있는 기본조건을 갖추고 있다고 한다.

 

크기가 지구2.5배로 먼 미래에, 우리지구상에 땅이 없어서 사람이 살지 못하거나, 사람이 살지 못하는 환경이 되거나, 자원이 고갈되어 살 수 없는 지경에 이르렀을 때, 수퍼지구가  사람이 살 수 있는 환경이라,  저 곳이 제2의 지구가 될지도 모른다는 것이다.

 

우리의 지구에 생명체가  등장한 것은 수억내지는 수십억년으로 보고 있고, 인류가 지구에 등장 한지 수백만년, 문명사회를 이룬지는 1~2만년 내외로 보고 있는 것이 보편적 시각이다.

 

다시말하면 약 1~2만년정도의 문명사회의 지속결과가 오늘날, 지구밖 600광년이나 떨어진 거리에 존재한다는 수퍼지구의 모습을 짐작할 수 있을 정도로 기술적 진보를 이룬 것이다.

 

반면에, 인구의 증가와 자원의 소모로, 유한한 지구자원의 고갈이 가시적으로 예측되면서, 지구문명의 성장과 존재가 과거의 문명의 역사 만큼은 아니라도 몇 대를 걸쳐, 지속적으로 이어갈 수 있을런지. 비단 과학자들 뿐만아니다. 의식있는 일반인에게 마저, 부질없는(?) 걱정이 늘어가는 것 또한 사실이다.

이 광활한 우주에 '지구만이 생명이 존재하는 유일한 행성' 이라면, 유일하기 때문에, 종교적 심리처럼 선택받았다는 위안의 감정이 커질까? . 이 우주에 오직 외톨이라는 고립무원의 심정이 더 클까?

 

과학자들이 열심히 우주속에서 생명체가 살고 있을 만한 행성을 찾고 있는 것은, 딱히 문명의 이전을 위한다는 것보다는 비록 미지의 세계이지만, 대체지구가 있다는 사실 자체에 심리적 위안을 가지는 것이 더 클 것이 아니겠는가? 아니면, 과학자들의 직업적 본성일까?, 또는, 정말로, 언젠가는 지구호가 수명을 다 할 터, 그때가 되면, 인류가 지구를 버리고 이사를 갈 수 있는 대체 지구를 찾아 두고자 하는 것이겠는가?.

 

대부분의 或者에게는, 600억 광년이라, 그 먼거리에 있는 일들이, 먹고 살기 바쁜 현대인들에게 무슨 의미가 있는가? ...

 

인류의 이해력과 상상력은 개개의 자유지만, 우주의 크기나 무한성은 사람이 상상하는 하는 차원을 휠씬 넘어 있는 것은 분명하다. 기술이 발전하여 600광년보다 더 가까운 거리에 골디락스 행성을 발견할 수 있을 지, 600광년정도는 주어진 생에 내에 다녀올 수 있는 그런 초광속여행기술이 개발될지 모르지만.

 

*골디락스행성: 사람이 생존하기에 적당한 환경의 행성

*광년: 빛이 1년간 달린 거리(1광년=약10조 km=365일 x 86,400초/일 x  300,000km/초)

우주상수, 인류원리라는 게 있다.

 

인류원리란 '인간이라는 지적 생명체의 존재 자체가 어떤 물리계의 특성을 설명한다는 원리'이다. 왜 하필 지구가 태양으로부터 1억5천만km 떨어져 있을까 하는 문제를 인류원리로 설명하면 이렇다고 한다.

 

'지구가 그 보다 더 멀리 있거나 더 가까이 있다면 지구상에 생명체가 태어나 인간 같은 고등지식을 가진 생명으로 진화하지 못했을 것이이다 따라서,  지구에 인류가 존재하기 때문에, 지구와 태양이 1억5천만년 떨어져 있을 수 밖에 없다'는 설명이 인류원리적인 설명이라는 것이다.

 

우주상수는 우주 공간 자체가 가지는 진공에너지로서 우주의 팽창에 결정적인 영향을 미친다. 우주상수가 양수로 아주 크면 우주의 팽창이 가속된다. 반대로 이 상수가 음으로 아주 크면 우주가 팽창을 멈추고 중력수축을 시작한다. 이 값은 매우 작지만 0이 아닌 양수인 것으로 알려져 있다. 왜 관측된 우주상수 값이 그렇게 작을까? 그러나 아직 만족할만한 답은 없다고 한다. 우주상수 문제는 21세기 과학이 해결해야 할 가장 중요한 문제 가운데 하나라고 한다.

 

인류원리를 우주상수에 적용하면 대략 다음과 같다. 우주상수가 너무 크면 우주의 팽창이 그만큼 빨라진다. 우주가 원래 그런 것보다 훨씬 급속하게 팽창하면 별이나 은하가 탄생할 겨를이 없어진다. 별이나 은하가 생기려면 적절한 시점 적절한 곳에서 중력 응축이 생길 여유가 있어야 하는데, 우주상수 값이 너무 크면 우주를 밖으로 팽창시키려는 힘이 커져서 그 여유를 주지 않는다.

 

반대로 우주상수가 음의 값으로 너무 커지면 우주가 충분히 팽창하기도 전에 중력수축을 시작해서, 은하나 별이 생기거나 그 속에서 다시 지적인 생명체가 태어날 시간이 주어지지 않는다는 것이다.

 

요컨대, 이 우주에서 인간이라는 지적 생명체가 태어나 자기가 살고 있는 우주를 다시 관찰하려면 그런 지적 생명체의 탄생에 용이한 자연환경이 전제되어야만 한다.

 

이 조건을 만족하기 위해서는 우주상수가 너무 커서도 안 되고 너무 작아서도 안 된다. 즉, 적절히 작은 값, 지금의 그값을 가져야만 우리 자신의 존재를 설명할 수 있다고  한다.

 

비전문가입장에서는, 다분히, 어거지 같고, 편리한 발상의 논리같은 생각이 든다. 논리적으로 생각해 보더라도 우주상수의 값이 양의 값으로 작기 때문에 인류가 태어날 수 있었다는 것은 사실이지만, '인류존재가 우주상수의 값이 그정도라는 것을  설명한다는 것'이 납득할 수 없는 것이다.

 

인과관계의 역이 항상 성립하는 것은 아닌 것이다. 즉, '인류의 존재가 현재의 우주상수 값을 설명한다' 면, 그렇다면 우주가 처음 생길 때 먼 미래에 인류라는 지적 생명체의 존재를 미리 기획이라도 했을까 하는 의문이 남는다. 종교계에서는 오히려 이 때문에 인류원리적인 설명을 더욱 좋아할 수도 있을 것이다.

 

언젠가, 우리 늦둥이 녀석이 씨부렁 그렸다.

 

'아빠가 미국사람이라면, 내가 영어공부한다고 이 고생안해도 될터인 데"

 

인과론이라는 것이 있다. 모든 일은 원인이 있으며 원인 없이는 어떠한 현상(결과)도 일어나지 않는다는 이론이다. 이 원인과 결과의 규칙적인 관계를 인과관계 또는 인과성(因果性)이라 하며, 어떤 원인에서 어떤 결과가 필연적으로, 즉 법칙에 따라 일어날 때 이 법칙을 인과율이라고 한다. 인과관계는 객관적인 세계의 관계 그 자체로서, 그 객관성은 실천(실험)으로 검증할 수 있다고 한다.

 

'부모들이 있었음므로 자식이 있다' 부모들이 없었다면, 즉 원인이 없다면, 자식 즉 결과도 없었을 것이다. 부모가 잘살던, 못살던, 유능하던 무능하던, 그 그자식은 그 부모가 있기 때문에 성립하는 것이다.

 

만약에 인류원리적 설명이라면, '자식은 부모의 존재를 설명한다' 일부 유전적 사항을 설명할 지 모르지만, 자식이 생긴 과정, 부나 모가 상대를 선택하는 과정에 설명할 수 있는 것은 아니다. 그  자식은 부와 모가 만난 결과물일 뿐이다. 부가 다른 모와 만났다면, 지금의 자식은 존재자체가 없는 것이다.

 

녀석의 말처럼, 내가 미국사람이라면, 그래서 생긴녀석은 지금의 녀석과 무관하기 때문에, '영어공부한다고 고생않했을 것인데라는 말이 성립하지 않는 것'이다. 때문에. 녀석의 발언이 논리적이지 아님을 안다

 

수퍼지구가 정말로 존재한다면, 즉 골디락스 행 형성이 정말로 존재하는 것이 증명된다면, 골디락스형 행성에 인류같은 고등생물이 산다면, 인류원리가 성립하는 것일까?

 

현대물리학의 가장 영향력 있는 두 석학, 스티븐 호킹의 '위대한 설계', 레너드 서스킨드의 '우주풍경' 에서  비교적 상세히 인류원리적 수준을 넘어선 차원의 세계를 엿볼 수 있다. 즉, '인류의 존재가 현재의 우주상수 값을 설명한다'는 인류중심적인 발상을 뛰어 넘어, 만물의 원인과 결과의 인과론적 프로세스를 설명하고자하는 점이다. 고대 동양의 성현들의 직관을 과학적으로 설명하는 느낌이다.

 

21세기 수학이 그것을 설명하지 못한다 하여, 설령 22세기 수학이 그것을 설명하지 못한다 하여, '나는 생각한다, 고로 나는 존재한다'는 식의 결론은 적어도 과학적 사고의 세계에서는 곤란하다는 것이 내 생각이다. 

 

항상 염두에 둘 것은, [우리가 모든 것을 다 안다면, 우주가 유한할 수 밖에 없으나, 우리가 모든 것을 다 알 수는 없을 것이다. 그렇다고 우주가 무한하다는 것은 아니다].

 

우주가 무한하지 않다하드라도, 우주는 충분히 크기 때문에, 충분한 시간동안 충분한 경우의 우주가 존재하기 때문에, 인류원리나 우주상수는 결과론적인 것이지, 이 결과론적 값으로 우주을 재단하는 것은 당연히, 충분하지 않다 고 말 할 수 있을 것이다.

 

당대의 우주라고 말하고 싶은 알려진 이 우주의 물질은 알려지지 않은 물질과 에너지에 비해 4%에 지나지 않는다고 한다.

 

2011년 9월말경.  스위스 제네바 근처에 있는 유럽원자핵공동연구소에서 "빛보다  빠른 물질의 발견' 이라는 발표했다고, 떠들석한 적이 있었다. 아인시타인의 상대성이론은 우주와 만물이 작동하는 원리를 설명하려는 물리학에서 표준 모형으로 불리는 핵심요소인데, 현대물리학의  근저에 '빛보다 빠른 물질은 있을 수 없다' 는 이 이론의 전제가 깔려 있다.  

 

인류원리니, 우주상수니 모두 '빛보다 빠른 물질은 없다' 는 전제하에 나온 원리고, 값들이다. 물론 지구에서, 600광년이나 떨어진 거리에 존재한다는 '슈퍼지구'를 발견한 과학도 이 이론의 지배를 받는다.

 

2011년 9월의 유럽원자핵공동연구소의 발표는 그래서 사실이라고 받아드리기에 주저하는 것이다. 오히려 많은 이들이, 측정오류에 무게를 둔다. 사실로 증명될 경우, 그 충격은 엄청날 것이다. 지구과학 100년의 결과를 다시 써야할지도 모른다.

 

정말로, 수퍼지구에 생명체가 산다는 사실이 밝혀진다면, 이보다 더하는 충격일지도 모른다.

 

비록 신문지상에는 몇 줄의 기사로 소개하지만....

 

 ㅇㄴㅁㅁㄱ

 

 ㅋㅋㅋ