태초전.후 그리고 인류문명의 미래

**태초이전

“신은 엄마가 있어요?”

신이 하늘과 땅을 만들었다는 말을 듣자, 호기심이 많은 순진무구한 어린이는, 신은 엄마가 있는 지(신은 누가 창조하였는지) 궁금하여 물어본다. 어린이의 단순하며 순수한 질문은 ‘태초이전’에 대한 지적 인류의 원초적인 의문의 발현일 것이다.

신에게 엄마가 있다면, 그 신의 엄마의 엄마는?.......

2004년 1월 초 조선일보에 한 기사가 실렸다.

[ ‘인류는 새 세계'를 맞이하라’]

[우주가 10의500승개…새로운 우주관과 '초끈이론' ]

[지금의 21세기초는 우주에 대한 인류의 이해를 근본적으로 바꾸어 놓은 분수령으로 기억될 것이다. 최근 물리학자들은 단지 한두 가지의과학적 사실을 발견하거나 새로운 물리 법칙을 하나 찾는 정도에 그치지 않는다. 이들은 ‘세계’를 바라보는 시각 자체를 뒤흔들어 놓고 있다.

20세기 물리학은 우리의 우주를 일정한 물리법칙에 따라 만들어진 아름답고 필연적이며, 유일무이한 것으로 생각했다. 그러나 21세기의 물리학은 다르다. 최근 과학자들은 우리 우주가 100억광년이 넘는 크기와 100억년이 넘는 나이를 갖고 있음에도 불구하고, 실은 훨씬 더 크고 오래된 ‘전체 우주’ 속의 작은 하나에 불과하다는 견해를 내놓고 있다.

이를 뒷받침하는 것이 현재 근원적인 물리학의 근본 법칙으로 여겨지고 있는 ‘초끈(super string) 이론’이다. 최근 연구자들은 초끈이론을 통해 우주의 개념이 지금까지와는 전혀 다른 의미에서 믿을 수 없을 만큼 광대하다는 것을 밝혀내고 있다. 즉, 초끈이론은 10의 500승개의 서로 다른 우주가 존재하며 각 우주마다 각각의 물리법칙을 가지고 있다는 가능성을 제시한다. 더구나 놀랍게도 이 수많은 수학적 가능성이 모두 실현된다는 예측이 검증돼 가고 있는 중이다.

이와 같은 새로운 세계관에는 절대적인 물리법칙이란 없다. 뉴턴의 만유인력의 법칙 등 ‘우리 우주’(지구가 속해 있는 우주)의 신성한 물리법칙은 여러 우주의 수많은 물리법칙 중 하나일 뿐이다. 우리와 다른 10의 500승개의 우주에서는 전혀 다른 물리법칙을 따르는 또 다른 우주가 존재할 수 있다.

이 우주들은 ‘우리 우주’와 비슷할 수도, 아닐 수도 있을 것이다. 예를 들어 원자나 전자는 다 비슷하게 행동하는데, 중력만 1억배만큼 센 경우도 있을 것이다. 어느 경우에는 중력은 그대로이지만 원자나 전자 같은 기본적인 물질들이 없을 수도 있다는 말이다. 차원도 예외가 아니다. 5차원, 6차원, 11차원 등 여러가지 차원의 우주가 있을 수 있다.

20세기에 과학자들은 “우리가 우주에서 무엇을 찾을 수 있는가”라는 질문을 했지만, 21세기부터 이 질문은 “우리가 우주에서 찾아볼 수 없는 게 무엇인가”로 바뀌어야 한다. ]

초끈이론을 통해‘엄청나게 많은 우주가 존재한다’는 사실이 이론적으로 입증되고 있다. 즉, 100억광년이 넘는 크기와 100억년이 넘는 나이를 갖고 있는 우리 우주도, 실은 훨씬 더 크고 오래된 ‘전체 우주’ 속의 작은 하나에 불과하다는 견해는 점점 힘을 얻어가고 있는 중이다.

**태초, Big Bang (대폭발)과 그 직후

아빠! ‘지구가 자전을 멈추는 일이 있을 까요?”
팽이 돌리기에 심취한 아들이, 지구는 태양둘레를 돌면서, 자전한다. 그래서 밤이 어떻고, 낮이 어떻고….초보적인 과학적 정보를 접한 아들이 젊은 아빠한테, 묻는다면…..

물론 있겠지. 그보다는 왜 자전하는 가? 왜 23.5도를 기울여 도는가? 약 50억년 동안 그렇게 자전해왔고, 앞으로도 50억년 이상을 돌아가는 팽이 지구가 될 것이라 한다.

“아빠! 왜 23.5도로 기울어져 돌아요? 팽이는 잘 똘때는 곧바로 서서 돌던데”

4계절이 그렇게 기울여져서 태양주위를 돌기 때문에 생긴다는 궁색한 설명들에, 어린 아들의 호기심은 끝이 없다.
‘근데, 아빠, 무슨 힘으로, 누가 그렇게 크나큰 지구를 한시도 쉬임없이, 그토록 오랫동안 돌리나요?”

마침내, 어린 아들의 지적 호기심은 극에 달하였도다.”

지구뿐 아니라 많은 행성이 태양을 돌며, 태양은 거느린 행성과 계를 이루며, 은하를 돌고, 은하는 또 더 큰 은하단의… 은하단은,….

돌기만 할 뿐만 아니라 광속으로 확장되는 우주, 암흑물질, 블랙홀…

10의500승개의 우주들 틈바구니에서 태초는 이렇게 시작되었다 한다.

【 0 초】우주는 고온, 고밀도의 특이점에서 탄생했다.

* 특이점

우주가 팽창한다는 사실은 과거에 무엇인가 격변이 있었다는 것을 의미한다. 우주팽창을 역으로 생각해서 과거로 거슬러 올라가 보면 모든 물질이 한곳에 모여 있는 '시작점' 에 이르게 될 것이다. 즉 우주의 모든 질량이 무한 밀도로 압축되어 있는 상태이다. 이러한 상태를 '특이점' 이라 한다

【10-43승초】자연계의 네 가지 힘 (강한 상호 작용, 전자기력, 약한 상호 작용, 중력)에서 중력이 분리되었다.

【10-35승초】우주의 온도는 10의27승K로 떨어 졌고, 강한 상호 작용이 분리 되어 나왔다.
상전이로 인해 쿼크와 렙톤 그리고 각각의 반입자들이 급속히 생성되었다. 그리고 우주는 엄청난 압력 (척력)으로 인해 10의50승배 커지 게 되었다. 이것이 인플레이션이다.

【10-11승초】온도는 10의15승K로 떨어졌으며, 마지막 남은 전자기력과 약한 상호 작용마저 분리되어 자연계의 네 가지 힘은 서로 독립되었다. 인플레이션은 끝이 났지만, 그 때 생긴 관성력으로 우주는 팽창을 계속하게 됐다. 하지만, 물질 사이의 중력에 의해 균형이 잡히게 되었다.

렙톤과 반렙톤들이 쌍소멸 한 뒤 근소한 차이로 남은 렙톤들이 결합하여 전자와 뉴트리노가 생성되었다.

【10-6승초】쿼크와 반쿼크들이 쌍소멸 한 뒤 근소한 차이로 남은 쿼크들이 결합하여 양성자와 중성자가 생기게 되었다.

【1 초 】우주의 온도는 10의10승K로 떨어졌고, 뉴트리노의 에너지를 감소시키고 그 상호 작용의 성질을 변화시켜 뉴트리노는 다른 입자들과 거의 작용하지 않게 되었다.

【 3 분】양성자와 중성자가 결합하여 중수소의 원자핵, 헬륨의 원자핵이 생겼다.

【10의2승만년】온도는 3000K로 떨어졌으며, 수소와 헬륨의 원자핵에 전 자가 결합하여 원자가 생겼 다. 이 때부터 우주는 빛에 대해 투명하게 되었다. 오늘날 우리가 우주 배경 복사에서 보는 광자들은 바로 이 시기 에 여행을 시작한 광자들이다.

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【10억년】우주의 밀도요동으로 은하와 별이 생성되었다. 우주에 별이 생기면서 중심부의 핵융합 반응으로 탄소, 질소, 산소 등의 무거운 원소가 만들어졌다.

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【30억년】별들의 탄생

【50억년】태양의 탄생,지구의 탄생

【70억년] 지구생명체의 탄생

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**현대와 문명의 미래

아빠, 새는 하늘을 나는 데, 왜 우리는 하늘을 날 수 없나요? 중력이 무언가요? 빛은 어디서 오나요?

호기심 만은 아들의 범상치 않은 질문에, 먹고 사는 데만 평생을 정신이 팔려 살아온 불쌍한 아빠는 갑자기 온몸이 오싹 한기를 느끼게 된다.
중력이라, 그래, 뉴튼이 만유인력을 발견했다지?, 중력이 왜 생기는 건가?

그리고 빛은 뭐시냐? 가만있자 언제 들어 본 것 같기도 한데… 지구를 일곱바퀴반을…그래 맞아, 지구 반지름이 6000km인가 7천km인가? 7천이라 하고 지름은 2배, 거기다 파이, 대충 3을 곱하면 40,000km, 일곱바퀴반이라, 기억나누만, 맞다. 30만km. 빛은 1초에 30만 Km를 달린다. 무지 빠르네,

근데, 왜 그 속도값인가?

오늘도, 뉴스에서는 ‘텍사스 중질유 값이 작년 10월 이래 최고가를 갱신하고, 북해산 브렌트유도…”

후후, 오늘 주식도 또, 곤두박질 치갔네.

석유!, 뭐냐, 저놈의 석유 펑펑 좀 퍼내면 안돼나? 가만 있자. 언제 신문에, ‘석유대란 언제오나?'. 읽은 것 같은 데.

석유는 펑펑 퍼내써도 되는 감? 언젠가는 고갈 될터인데? 언제라고? 한 40년앞으로….

이크 우리 자식들 세대네? 야 그네들은 그럼 우찌사노? 자동차도 안타고, 비행기도 안타나? 요새 젊은 이들이 그래서 자식 안 낳는가? 책임못질 일 벌리지 않겠다고!

그래 맞아, 우리 이렇게 펑펑 써대면서, 자식 잘되길 바라는 게 또라이지, 대안을 마련해 줘야된다고오, 부모된 도리로서. 마련해주지 못할 망정, 대안이라도 들려줘야…..

흠흠

그나저나, 대안이 있나 없나? 우선 훑어보자, 앞으로 전개될 기술의 발전이 어떻게 미래 문명을 바꿔갈지를!!

기술발전이 인류 문명사적 대안을 제공해줄랑가?. 안해주면?

우쨋거나 과학기술의 발전에 목매달수 밖에 없으니…

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【7000년전】선사시대

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【1600년전】뉴톤역학의 성립

【1700년대】산업혁명, 전기의 발견, 전지의 발명,

【1800년대】과학기술의 개화. 광전효과 발견, 전자의 발견

【1900년대】석유문명시대 개화, 상대성이론의 등장, 빅뱅우주론의등장, 컴퓨터의 발명,기술문명의 확산. 전기적 동력, 항공기술의 발달,. 우주의 개 척, 초끈이론의 등장

【2000년대】인터넷, 휴대폰의 확산. 나의 사랑하는 늦둥이 탄생. 행성의 탐험

【2020년대】연료전지의 실용화, 차량, 가정, 발전용, 수소문명의 개화

【2040년대】화석연료의 고갈, 수소문명으로의 전이

【2060년대】석유문명의 종언, 수소문명시대

【2100년대】핵융합의 실용화/보편화, 지구는 고향,행성개척

【2200년대】태양계 행성의 식민지화,

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【3000년대】중력의 조절, 태양의 소유와 콘트롤, 광속의 초월, 항성계의 식 민지화, 우주로의 여행

【5000년대】은하계의 콘트롤, 은하에너지의 사용, 은하의 지배, 타우주로의 이전, 여행

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【40억년대】지구의 죽음, 태양계의 해체

【50억년대】태양의 죽음
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【200억년-】빅클런치, 우주의 대붕괴, 빛의 소멸, 모든 것들의 종말, 태초이전으로 돌아가다