유레카 3 - 스물네번째 이야기
(예수와 묵자의 겸애(兼愛) 사상은 그냥 착하게 살라는 권고가 아니라, 우리 모두는 하나의 뿌리를 가진 한 공동체이므로 당연히 그리하여야 한다는 명령에 가깝다)
1부. 우주
9장. 물질과 에너지 그리고 의지 2
* 이 글은 <유레카3>의 24번째 글입니다. 우주와 생명에 대한 철학적 진실을 탐구하고, 그를 바탕으로 새로운 삶의 방식을 제시하고자 합니다. 1부 우주, 2부 생명, 3부 길로 구성되어 있으며, 26장 73편의 이야기로 나뉘어져 있습니다. 이 글을 접하시는 모든 분들이 제가 깨달은 것을 함께 깨달아, 지성의 즐거움을 함께 만끽하며, 인류와 생명의 진보와 진화의 길을 함께 걸어가게 되기를 기대합니다.
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66. 물질의 고향 - 초신성 폭발
방금 전 폭발했던 전시 부스에는 [오리온자리 알파별 베텔게우스]라는 제목이 걸려있다.
(오리온 자리 α별이 베텔게우스, β별이 리겔이 1등성 별이고, 가운데 δ,ε,σ별이 오리온의 삼태성이라 불린다.)
우주 안에서 태어나는 모든 것에는 삶과 죽음이 있다. 생명뿐 아니라 별도 예외가 아니다. 베텔게우스는 지금 마지막 숨을 몰아쉬고 있다. 차가운 겨울 밤하늘 오리온자리 왼쪽 위 모퉁이, 마술사의 구슬처럼 붉게 빛나는 별이 그녀의 마지막 모습이다. 애드가 앨런 포의 젊은 아내, 24살의 가련한 여인 버지니아의 죽음처럼 그녀의 거친 숨소리가 지구를 헤매다 내팽개쳐진 나의 귓가에도 흐느껴 들려온다. 갈가마귀는 창녀의 거웃처럼 죽음의 유혹을 숨긴 채 창밖에서 물끄러미 그녀를 관망한다. 거웃을 헤치면 생명으로 통하는 작은 문이 열릴 것이다. 생명이그렇듯 별도 죽어야 다시 살 수 있다. 그녀의 나이 이제 고작 일천만년. 우리 태양은 이미 50억년을 살았고 앞으로도 50억년은 더 살 것이다. 그녀는 그 짧은 생을 뒤로하고 새로 태어나려는 갈망으로 마지막 힘을 다해 온 몸을 부풀린다. 반지름은 태양의 800배, 그녀를 만약 우리 태양계 중심에 놓는다면 그 표면은 목성 궤도를 넘어 토성에까지 미칠 것이다. 질량은 태양의 20배. 그녀는 출산을 앞둔 임산부처럼 온 힘을 다해 초신성(supernova) 폭발을 준비 중이다. 그녀의 폭발은 우리 태양의 평생인 100억년동안 방출할 에너지를 한꺼번에 방출하며 태양 10억 개 밝기로 빛나는 찬란한 최후가 될 것이다. 그녀가 최후를 불태우는 마지막 3개월간 지구 하늘에는 두 개의 태양이 뜰 것이다. 밤에도 그 위력은 식지 않아 보름달의 30배의 밝기로 밤을 낮처럼 바꿀 것이다. 그 때가 되면 점술가들의 별 점과 타로의 카드 점은 최고 인기를 끌 것이고, 종교의 광신도들은 최후의 심판을 준비하라고 외치며 다닐 것이다. 그러나 그날이 혹시 d오늘 시작될지도 모르지만 그때가 오더라도 정작 아무 일도 일어나지 않는다.
그녀와 지구와의 거리는 640광년이다.
어쩌면 그녀는 이미 폭발하였는지도 모른다. 그녀의 죽음을 빛의 전령이 지구에 달려와 알려주기 까지는 640년이 걸린다. 640년 전이면 몇 달 전 인기 TV드라마였던 '기황후'에서 중국 원나라 혜종이 고려의 공녀 기씨(奇皇后, 1315년경 - 1369년)를 황후로 맞이하였던 시기와 비슷하다.
우주에서 의미 없이 일어나는 사건은 없지만 초신성폭발은 그 중 가장 중요한 사건이다. 초신성이 폭발하면 태양보다 100백 이상 무거운 아주 큰 별은 블랙홀이 되지만 베텔게우스처럼 태양의 20배정도 되는 별은 중성자 별이 된다. 그리고 나머지는 성운(星雲)이 되어 우주에 뿌려지고 이 물질들이 다시 모여 태양과 같은 작은 별이 되고 지구와 같이 더 작은 행성도 된다.
(허블 망원경이 잡은 초신성 폭발의 아름다운 모습. 저기서 새로운 별이 만들어지고 생명의 씨앗이 잉태된다.)
초신성이 폭발할 때의 어마어마한 에너지는 별이 가지고 있었던 수소와 헬륨을 새로운 핵융합을 통하여 탄소, 산소, 규소, 철과 같은 갖가지 무거운 원소들로 만들어 우주 공간으로 방출한다. 초신성은 물질과 생명체의 재료가 되는 원소들의 생산 공장인 셈이다. 그리고 초신성 폭발은 그것을 우주로 환원하는 과정이 된다. 모든 별이 그냥 조용히 죽음을 맞는다면 우리는 이 세상에 존재하지도 않았을 것이다. 지구상의 모든 것들과 우리 몸을 이루는 원소들은 우주 초기에 만들어진 수소와 헬륨을 제외하곤 대부분 초신성이 되는 별 속에서 만들어진다. 그런 의미에서 별은 우리의 고향이며, 우리는 별의 후손이다. 이석영 교수는 우리의 본관이 초신성이라 한다. 초신성 김씨, 초신성 이씨, 초신성 마이클, 초신성 엘리스 등등. 그래서 우리들은 우리들의 고향인 별을 사랑하는지도 모른다. 나라의 국기 중에 가장 많은 문양은 별이다.
우리는 모두 하나의 초신성에서 왔다. 50억 년 전에 태어난 우리 태양은 그 전 몇 억 년 전 어떤 초신성의 폭발이 원인이 되어 만들어졌다.
[우리는 어디에서 왔는가?]
인간을 육체와 영혼의 합으로 볼 때 육체 부분에 관한한 이 근본 질문에 대한 과학적 해답은 명확하다.
[우리 모두는 아마도 50여 억 년 전쯤에 폭발하여 태양을 만든 초신성에서 왔다.]
과학은 참으로 얼마나 위대하고 멋진 학문인가!
"인간은 우리가 <우주>라고 부르는 전체의 일부이며, 시간과 공간의 한계 속에 갇혀 있다. 인간은 자신의 존재와 생각과 감각이 우주의 나머지 부분과 분리된 것이라고 느끼는데, 사실 이것은 우리 의식이 일으킨 일종의 착시 현상에 불과하다. 이러한 환상은 우리에게는 하나의 감옥이며, 이 때문에 우리는 개인적 욕망만을 추구하며 우리와 가까운 사람들만을 사랑하는 것이다. 그렇다면 우리가 해야 할일은 무엇인가? 그것은 물론 이 감옥에서 벗어나는 일이다. 그리고 이를 위해서는 우리 공감의 범위를 확장함으로써 모든 생명체와 찬연한 자연 전체를 끌어안아야 한다.
--- 아인슈타인 (신 - 베르나르 베르베르 저)"
예수와 묵자의 겸애(兼愛) 사상은 그냥 착하게 살라는 권고가 아니라, 우리 모두는 하나의 뿌리를 가진 한 공동체이므로 당연히 그리하여야 한다는 명령에 가깝다.
이제 우리는 우리 육체의 근본을 알았으니, 영혼의 근본을 찾는 동굴 탐험을 계속해야한다.
67. 의지에너지에 대한 추론
자동차가 있다. 자동차는 그것을 자동차라고하는 물질 외형과 그를 움직이게 하는 에너지 시스템으로 구성되어 있다.
그러나 자동차가 정상적으로 움직이기 위해서는 한 가지가 더 필요한데 그것은 곧 운전자이다. 여기서 운전자의 역할은 의지이다. 운전자는 자동차를 움직이는 필수 요소임에는 틀림없지만 운전자는 자동차가 아니다.
이 말은
[의지는 외부의 힘]이라는 철학적 추론의 결과물이다.
물질이 가질 수 있는 것은 결정성과 확률성이다. 이것을 수행하는 것은 에너지 즉 힘이다. 물질에 의지가 내재될 수는 없다.
우주의 모든 물질은, 모든 별은, 모든 은하는, 즉, 우주 자체 시뮬레이션은 이렇게 물질과 에너지가 어울려 결정과 확률의 규칙에 따라 움직인다.
자동차에 운전자의 의지가 없다면 자동차는 우주 자체에 내재된 힘인 중력의 영향만을 받아 아래로 미끄러지거나 굴러가는 운동만 하게 될 것이다.
우리 생명체도 마찬가지이다. 생명체에 의지가 없다면 우리도 운전자 없는 자동차와 다를 것이 없다.
그러나 생명체는 물질인 육체와 의지인 영혼이 함께 있는 존재이다. 생명은 자동차와 운전자가 한 몸으로 결합되어 있는 모습이다. 한 가지 다른 점은 생명체는 육체와 영혼이 함께 생성되어 함께 성장하고 함께 늙어 마침내 그 둘이 분리될 때에야 육체는 자연의 규칙으로 영혼은 영혼의 규칙으로 되돌아간다는 것이다.
생명체는 이와 같이 육체는 결정성과 확률성도 내재되어 있지만, 생명체만이 갖는 자기결정성 즉 의지를 가지고 있다. 의지는 외부에서 오는 힘이고, 이 힘은 아마도 우주를 지탱하는 힘인 암흑에너지의 일부일 것이다.
생명의 의지력이 암흑에너지에 미치는 영향은 얼마나 될까? 하는 생각을 하다 문득 에너지 등가 법칙이 생각났다. 물질과 에너지의 상관관계.
E=mc2
물론 근거는 없는 추측이지만
의지에너지= 생명체의 영혼의 크기x 생명력의 제곱
여기서 생명력은 살고자 하는 의지를 말하는데 빛의 속도의 크기보다 생명들이 살고자하는 의지들이 더 작지는 않을 것이다. 이런 상상을 해보면 생명체가 비록 우리 지구 밖에 없거나, 혹은 우주의 아주 드문 현상이라 하더라도 원자력의 힘처럼 상당히 큰 힘일 수도 있다는 상상을 해본다.
68. 우주 가속 팽창
요즘 이론 물리학자들을 가장 골치 아프게 하는 일은 우리 우주의 가속 팽창의 원인이다. 정상적인 우주라면 분명히 시간이 지날수록 팽창속도가 줄어들어야한다.
그런데 왜 우리 우주는 점점 더 빠르게 가속팽창을 하고 있는 것일까?
이 추론을 위해서는 우주의 팽창 속도의 변화를 살펴볼 필요가 있다.
우리 우주는 그 시작점에서 두 번 폭발한다.
그 하나는 우주의 시작을 알리는 대폭발 즉, 빅뱅이고 또 하나는 급팽창에 의한 폭발이었다. 급팽창의 정확한 원인은 아직 밝혀지지 않았지만 이를 수용하는 것은 우주 배경복사 등 급팽창이론이 아니면 설명되지 않는 많은 현상이 현재 우주에서 오차 없이 발견되고 증명되기 때문이다.
아무튼 이 두 번의 폭발의 힘으로 인하여 우주는 지속적으로 팽창되어 가지만 그 팽창속도는 당연히 점점 줄어든다.
그리고 지금부터 약 65억 년 전 감속팽창을 하던 우주가 이 시기부터 알 수 없는 원인에 의하여 (과학의 설명을 빌리자면 암흑에너지의 증가로) 우주가 가속 팽창을 시작하여 지금에 이르고 있다.
65억 년 전에 무슨 일이 있었기에 우주가 가속팽창을 하는 에너지가 생긴 것일까? 이것은 우주 내부의 힘으로는 설명이 불가능하다. 미지의 힘인 암흑에너지를 설명하기 위해서 과학자들은 스칼라장 등 여러 가지 이론을 내놓지만 암흑에너지에 대한 설명도 이를 통한 이론적 계산과 실제관측의 오차가 10의 120제곱으로 나타날 정도로 터무니없이 정확하지 않거니와 더군다나 그것조차도 가속 팽창의 이유를 도저히 설명하지 못한다.
사실 과학자들에게 외부의 힘을 인정하라는 것은 자기모순이다. 과학은 우주의 움직임을 인간이 이해할 수 있는 수학으로 규명하고 증명하려는 작업인데, 과학의 범위를 벗어난 외부의 힘을 인정하는 것은 신비이고 이것은 결과적으로 과학의 논리가 아닌 까닭이다.
하여 나는 이성의 논리인 철학을 동원하고자 한다.
과학적으로는 설명할 수 없는 현상을 과학보다는 유연하지만 종교보다는 합리적인 철학적 추론을 해보고자 하는 것이다.
그것이 진실에 더 빠르고 가깝게 가는 길이라 나는 생각한다.
하여 나는 이런 추측을 해본다.
65억 년 전. 우리 우주 프로그래머들은 새로운 실험을 시도한다.
원래 우리 우주의 운명은 그때까지 유지되었던 팽창이 끝나면 수축되어, 우주는 대붕괴의 길을 걷고 원래의 모습으로 되돌아가야한다.
그런데 이때 지난 글에서 상징적으로 이야기하였던 세 번째 프로그래머가 우주 내부에 자기 의지를 심기로 하고 그것을 수행할 환경이 맞는 적당한 행성에서 유기물질의 합성을 시작한다. 그것은 곧 생명의 시작이고 외부에너지의 유입의 시작이며 가속팽창의 원인이다.
물론 생명력이 암흑에너지의 전부는 아닐 것이다. 아마도 그 대부분은 우리 우주를 지탱하는 <전원>에 해당하는 <근본력>일 것이고 이것을 과학용어로 사용하지면 <우주상수>가 될 것이다.
왜냐하면 65억 년 전에 초기 우주의 폭발로 인한 팽창력은 이미 소멸되었다고 보는 것이 합당한 추론일 것이다. 물론 팽창하는 힘이 아직 조금 남아있는 상태에서 새로운 힘이 유입되었다고 보는 것이 맞겠지만, 65억년이나 지난 지금까지 초기 팽창력이 남아있다고 생각할 수는 없다.
우리 태양과 지구가 생겨 난 것은 약 45억 년 전이고 지구에 생명활동이 시작된 것은 약 38억 년 전의 일이므로, 그 차이가 약 27억년이나 된다. 이런 이유로 나는 우주의 곳곳에 생명조건이 맞는 별에는 생명이 있다고 생각한다. 조건이 맞는 곳에는 생명이 있고 생명은 진화하고 별의 운명에 따라 소멸하기도 한다.
원문; 2014년 3월 3일
1차 수정; 2014년 4월 30일
2차 수정 ; 2014년 10월 26일