출처 : 여성시대 처돌은 처돌이
아주 흥미롭고 쉽게 이해할 수 있게끔 적었읍니다.
틀린 부분 지적 가능.
3줄요약 O
1. 삼중알파과정
2. 물질과 반물질
에 대해 설명해드리도록 하겠습니다.
1 [삼중알파과정]
생명에 필수적인 원소들은 별 내부에서 생성된다.
: 빅뱅 이후 수소와 헬륨밖에 존재하지 않았지만 항성이 생겨난 후, 그 안에서 일어나는 열핵반응 과정에서 수소 탄소 질소 생명에 필요한 원소가 생겨난다. 그 이후 초신성 (별의 폭발) 으로 인해 우주 공간에 흩뿌려지는 것.
[잠깐! 적색거성이란? 중심부의 핵융합 반응으로 수소를 소진하고 더 무거운 원소들을 연소하기 시작한 상태. 항성의 전성기가 끝난 바로 다음 단계라고 생각하면 됨.]
적색거성의 헬륨 연소에서 기본적인 핵융합반응은
‘삼중알파과정’이다.
[항성에서 일어나는 핵융합 과정 중 하나로, 3개의 헬륨 원소핵(알파 입자)가 충돌하여 탄소 원자핵이 만들어 지는 과정.]
삼중알파과정은 우주에서 생명의 존재와 관련해서 특별한 의미가 있다.
적색거성 내에서 삼중알파과정을 통해서 탄소가 생성된다.
탄소는 단백질이나 유전자와 같이 생명에 필요한 복잡하고 다양한 분자들을 만든다.
-> 생명이 존재하기 위해 꼭! 필요한 원소
: 우주에 존재하는 다른 모든 원자들은 생명의 구성 요소로는 적합하지 않다. 생명이라는 것이 무척 복잡한 과정의 결정체이고, 따라서 이러한 복잡한 구조를 형성할 쑤 있는 구성 요소가 필요한 것이다. 이런 역할을 할 수 있는 것이 바로 탄소이다. 탄소는 단백질이나 유전자와 같이 생명에 필요한 복잡하고 다양한 분자들을 만든다.
그런데!!!
만약 핵력의 세기가 0.5%, 혹은 그 이상 더 약했다면
우주에서 탄소의 양은 실제의 값보다 100분의 1 혹은 1,000분의 1 만큼밖에 되지 않았을것이다.
(핵력이란? 우주의 4대 힘 중 하나로 원자핵을 이루는 핵자 /양성자와 중성자/ 사이에 작용하는 힘. 약력과 강력으로 나뉜다. 쉽게 탄소를 만들기 위한 재료라고 생각하자.)
핵력의 세기가 '조금'이라도 달랐다면 이 전체 우주에서 생명의 근간인 탄소와 산소가 아주 적게 존재했으리라는 것이다. ㄷㄷㄷ
그렇게 되었다면 탄소로 이루어진 생명체의 존재 가능성 역시 희박하거나 없었을 것이다.
또한 산소의 양과 탄소에 기반을 둔 생명체에 필수적인 물의 양도 지금의 100분의 1에서 1,000분의 1 밖에 되지 않았을 것이다.
우린 아주 정확하게 맞아떨어지는 핵력의 힘으로 인해 살아있을 수 있는 것이다.
그런데 여기서 또 흥미롭게도 탄소와 산소를 제외한 다른 모든 원소들은 핵력의 세기가 우주에서의 값보다 1퍼센트 내외 수준에서 변하더라도 그 양이 변하지 않는다.
다른 모든 원소들의 양의 변하지 않는 반면에 하필!!!!!
생명에 절대적으로 필요한 이 두 원소가 이런 핵력의 변화에 아주 민감하게 반응한다는 것은 매우 특이한 점이다.
삼중알파과정의 미세조정은 이와 같이 실로 놀라운 것이다. 핵력의 세기가 약 0.5퍼센트 정도 크거나 작았어도 생명은 절대 존재하지 못했을 것이다...
이 환상적인 미세조정을 과연 ‘누가’ ‘창조’ 했을까?
~ 3줄 요약 ~
1. 항성에서 탄소 산소 질소 등등 만들어짐
2. 근데 핵력 세기 0.5% 크거나 작으면 탄소 ㅈㄴ 적게 생성... 그럼 생명체 못 삶...
3. 고로 이 미세한 차이로 우리는 존재할 수 있는거임; ㄷㄷ
2 [물질과 반물질]
우주미세조정을 설명하기 위한 또 다른 예로 들 수 있는 것은 현재의 우주에 존재하는 물질이 사실은 물질과 반물질의 미세한 비대칭에서 비롯되었다는 인식이다.
빅뱅때 우리 우주에는 거의 10억분의 1 정도의 극히 미세한 차이로 반물질보다 물질의 양이 많았다.
1 / 1,000,000,000
그런데 만약 물질과 반물질이 똑같이 균형을 이루었다면 빅뱅 직후 1초도 안 되어서 모든 입자와 반입자들이 서로 만나 소멸되었을 것이다. (쌍소멸)
(+1과 -1이 만나 0이 되는 것)
그랬다면 우주는 오로지 복사만이 존재하는 복사 사막의 모습을 띠게 되었을 것이다.
(빛의 입자인 광자만 가득 차있는 것)
물론 물질이나 생명 같은 것도 존재하지 않았을 것이다.
이 우주에 생명이 존재할 수 있었던 것은 이와 같이 빅뱅 후에 반물질에 의해서 소멸되지 않은 물질의 양이 아주 미세한 차이로 많았던 결과였다.
만약 우주 탄생 직후 거의 1,000조분의 1의 미세한 차이로 물질이 반물질보다 많았던 상황을 빗겨가기만 했어도 우주에서 생명은 존재할 수 없었을 것이다.
(1 / 1,000,000,000,000,000)
ㄷㄷㄷ
하필!!!!!!!! 물질이 반물질보다 쪼끔!!!!!! 많아서 생명체가 존재할 수 있는 것이다!!!!!!!
만약 물질의 밀도가 높았다면 우주가 팽창하는 속도는 줄어들것이다. 그러면 이 우주는 생명이 탄생하기도 전에 다시 수축하여 붕괴될 것이다.
반면에, 물질의 밀도가 조금이라도 낮았다면 우주는 급속히 왜소화되면서 어떤 별이나 행성도 형성되지 못했을 것이다. 그러면 이 우주 전체는 서로 분리되어서 멀어져가는 개별 입자들로 이루어진 구름으로 구성되었을 것이다.
(but 우리는 아주 정확하게 물질의 초과량이 맞아떨어지기 때문에 현재 존재할 수 있다...)
물질의 밀도 값은 빅뱅 직후 1초도 안 된 시점에 지금의 밀도 값과 불과 1,000조분의 1 미세한 차이를 보여아한다.
(0.000000000000001%)
그렇지 않았다면 이 우주는 생명체가 탄생할 틈도 없이
붕괴되거나, 급속히 팽창했을것이다...
(여기서 또 놀라운 사실... 우주가 팽창함에 따라 현재까지도 물질의 양이 계속해서 미세 조정되고 있다고 함)
~ 3줄 요약 ~
1. 빅뱅때 반물질보다 물질이 1000조 분의 1 많게 생겨남
2. 그 덕분에 생명체 존재 가능;;
3. 만약 조금이라도 오류 있었으면 생명체? 응 어림도 없음
이 우주미세조정의 개념은 경이로운 것임에 틀림없지만 무척 난해하다.
그로인해
이 우주미세조정을 설명하는 가설은 많이 존재한다.
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1. 우연 가설: 내가 이 우주에 살 수 있는 것은 정말 우연이며 행운이다.
2. 논리적 필연 가설: 내가 이 우주에서 살고 있을 수밖에 없다. 그렇지 않았다면 나는 지금 죽었을테니까.
3. 대통합이론: 이 모든 우주는 사실 생명이 살 수 밖에 없는 환경이었다. 따라서 생명이 존재할 수 '없는' 우주는 애초부터 없었다.
4. 다중우주 가설: 내가 살아있으려면 수천 수억개의 우주 중 현재 살고있는 ‘이 우주’가 필요했기에 우주는 직접 나에게 '이 우주'를 주었다.
5. 유신론 혹은 종교적 설명: 이 우주를 만든 '창조자'가 직접 이 우주에서 살 수 있도록 우리를 이끌었다.
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여기서 언급한 설명들은 여러 개가 동시에 적용될 수도 있다.
1번과 2번의 설명은 맞기는 하다. 하지만 다소 진부한 면이 있고 확고한 학문적 호기심이나 그런 호기심에서 나오는 인간의 설명방식과도 거리가 있어 보인다.
인간은 결국 학문을 통해서 사물의 근본 이치를 알려고 한다. 바로 여기에 해당하는 것이 자연과학적 고찰에 기반을 두는 3번과 4번의 설명 방식이다.
마지막 5번의 설명은 자연과학 영역에 포함되지 않고 오히려 종교적 성격을 띠고 있다.
이 우주는 우연이 아닌 누군가에 의해 ‘계획’된 것일까?
혹은 무수히 많은 다중우주 속 생명체가 ‘존재할 수 있는 우주’에서 살고 있는 것일까?
아니면 이 우주가 사실은 '시물레이션' 인 것일까?
이 우주의 비밀은 뭘까?
과연 진실은?
그리고 여시들의 생각은...?
END.
~ 최종 3줄 요약 ~
1. 엄청난 확률로 생명체가 존재할 수 있는 우주 형성
2. 아주 조금이라도 어긋날 시 생명체 존재 불가
(0.000000000000001%라도 어긋나면 안됨)
3. 우주. 너 뉘기야. 후 아 유.
참고 서적
우주의 모든 것 (하인츠 오버훔머)
어떻게 물리학을 사랑하지 않을 수 있을까? (짐 알칼릴리)
오류 있을 시 알려주시면 빛의 속도로 수정
혹시 잘 안 읽히면 댓글 부탁. 최대한 부드럽게 수정해봄...
문제시 빛의 속도로 태양을 향해 LOVE DIVE♡