생명체를 위해 미세 조정된 우주 : 천문학-우주 [한국창조과학회 자료실]

미디어위원회

2025-05-20

생명체를 위해 미세 조정된 우주

(A Universe Fine-Tuned for Life)

Genesis Park

최근 우주론 분야의 여러 논문들과 책들은 점점 더 지적설계 이론에 신빙성을 더해주고 있다. 실제로, 일부 학계에서는 우주론(cosmology)과 영성(spirituality) 사이의 유사점을 논의하는 것이 유행이 되고 있다. 우주는 생명체에 적합하도록 만들어진 것으로 보이며, 무작위적으로 우연히 만들어졌을 가능성은 매우 낮은 것처럼 보이는, 우주와 행성들의 기본적인 특성들이 밝혀지고 있는 것이다. The Guardian 지의 2007년 한 이슈에서, 물리학자 폴 데이비스(Paul Davies)는 말했다 : "과학자들은 불편한 진실에 서서히 눈을 뜨고 있다. 우주는 의심스러울 정도로 고정되어 있는 것처럼 보인다. 그 문제는 자연법칙들(laws of nature) 그 자체에 관한 것이다. 40년 동안 물리학자들과 우주론자들은 생명체, 그러므로 의식을 가진 존재가 존재하기 위해서 필요한 것처럼 보이는, 우주의 기본 법칙들에 들어있는 너무도 딱 들어맞는 '우연한 일치'들과 특수한 특성들의 사례를 수집해오고 있다. 그것들 중 어느 것 하나를 바꾸면, 그 결과는 치명적일 것이다“ (데이비스는 신이 그렇게 했다고 말하고 있지는 않지만, 그는 설계자에 대한 믿음과 마찬가지로, 다중 우주론과 자연법칙들에도 믿음이 요구된다고 기술하고 있었다.)

모든 지식인들이 이 추세를 환영하고 있는 것은 아니다. 로버트 자스트로(Robert Jastrow) 교수는 그 상황을 이렇게 요약하고 있었다 : "이성의 힘에 대한 믿음으로 살아온 과학자들에게, 이야기는 악몽으로 끝이 난다. 지난 300년 동안 과학자들은 무지의 산을 올라갔고, 마지막 바위 위로 몸을 끌어올리자, 그들은 수 세기 동안 그곳에 앉아 있었던 신학자들의 환영을 받았다" (The Enchanted Loom: Mind in the Universe, 1981, p. 19). 여기에서는 설계되었음을 가리키는 미세 조정된 우주에 대한 핵심적 주장들 중 몇 가지를 소개한다.

1. 자연에서 보여지는 놀라운 수학적 형태

고전 과학자들은 자연 세계(natural world)가 수학적으로 우아하게 표현될 수 있다는 것에 주목했다. 오늘날 우리는 단지 몇몇 물리 방정식들이 자연계에서 보여지는 믿을 수 없을 정도로 다양한 현상들을 설명할 수 있다는 것을 알고 있다. 알베르트 아인슈타인(Albert Einstein)은 자연 세계에서 보여지는 수학적 언어에 대해, "당신은 사람들이 기적이나 영원한 신비라고 말하고 있는, 이 자연 세계에 대한 나의 이해에 대해 이상하게 여길지도 모른다. 경험이 있고 생각을 하는 사람이라면, 이 세계는 어떤 식으로든 파악될 수 없는 혼돈스런 세계(chaotic world)가 예상될 것이다… 예를 들어, 뉴턴의 중력 이론에 의해 만들어진 질서 같은 종류는 상당히 다른 것이다. 사람이 그 이론의 원리를 전제한다고 하더라도, 그러한 과업의 성공은 높은 수준의 객관적인 세계에서의 질서를 전제로 하며, 이는 어떤 사람도 선험적으로 기대할 권리가 없다. 그것은 지식의 발전이 증가함에 따라 점점 더 설득력을 갖게 되는 기적이다" (Einstein, Albert, Letters to Solovine, 1987, pp. 132-133.).

월터 브래들리(Walter Bradley)는 이러한 주장을 하고 있었다 : "수학적 형태만으로는 우주에서 살아갈 수 있는 적절한 거주지를 보장하기에 충분하지 않다. 특별한 수학적 형태가 중요하다. 예를 들어, 원자와 우주 수준에서 안정적인 시스템을 제공하는 것에는 수학적 형태가 필수적이다. 우리 우주의 특정한 수학적 특성이 생명체에게 적합한 거주지가 되기 위해 필수적이라는 것은 분명하지만, 자연이 이러한 정확한 수학적 형태를 갖고 있는 이유는 자연주의적 철학으로 설명하기에 문제가 있다."("The Designed 'Just So' Universe", William Dembski and James Kushiner, eds., Signs of Intelligence, 2001, p. 168).

2. 우주의 보편 상수들과 기본 힘의 미스터리

몇몇 보편상수(universal constants)들은 우주를 수학적으로 기술하는 데에 필수적이다. 여기에는 플랑크 상수(Planck’s constant) "h", 빛의 속도(speed of light) "c", 양성자/전자/중성자의 질량과 볼츠만 상수(Boltzmann’s constant) "k" 등이 그것이다. 그리고 기본 힘(fundamental forces)에는 네 가지가 있는데, 중력(gravity force), 전자기력(electromagnetic force), 강한 핵력(strong nuclear force, 강력), 약한 핵력(weak nuclear force, 약력)이 그것이다. 20세기 중반에 우주론 모형이 개발되었을 때, 주어진 상수들이 생명체가 살아갈 수 있는 거주지 형성에 그렇게 중요하지 않다고 단순하게 가정했었다. 그러나 상수들을 체계적으로 변화시킨 결과에 대한 매개변수 연구들은, 이러한 보편 상수나 기본 힘들 중 어떤 것에서도 극히 적은 변화라도 상상할 수 없는 유형의, 생명체에 극히 적합하지 않은, 극적으로 다른 우주를 생성한다는 것을 보여주었다.

원자핵은 양성자(protons)와 중성자(neutrons)를 포함하고 있으며, 이것들은 쿼크들로 구성되어 있다. 양성자는 위 쿼크(up quarks) 2개와 아래 쿼크(down quark) 1개로 구성되어 있다. 생명체를 유지하기 위해서는 이 아원자 입자들의 질량이 딱 맞아야 한다. 아래 쿼크의 질량을 8%만 줄이면, 원자 안의 양성자들이 그들 주위의 궤도에 있는 전자들을 포획하여, 중성자가 지배하는 우주가 남게 된다. (Lewis, Geraint F., Barnes, Luke A., A Fortunate Universe: Life in a Finely-tuned Cosmos, 2016, pp. 52-53.).

원자핵을 결합하는 강력이 5%만 약하다면, 수소만 안정적일 것이고, 우리는 한 원소의 주기율표를 가진 우주를 갖게 될 것이다. 이러한 우주는 에너지를 처리하고 정보를 저장하고 복제하는 최소한의 생명 기능을 제공하는 데 필요한 분자적 복잡성을 제공할 수 없다. 반면에 강력이 2%만 더 강해도, 매우 거대한 핵이 형성될 것이고, 이는 생명체의 화학에 적합하지 않다. 또한 안정적인 수소도 없고, 장수하는 별(항성)도 없으며, 화합물을 포함하는 수소도 없을 것이다." (Bradley, Walter, “The Designed ‘Just So’ Universe,” in William Dembski and James Kushiner, eds., Signs of Intelligence, 2001, p. 168.).

회의론자들은 모든 것이 "잘 정돈되어 있다"는 것이 놀라운 일이 아니라고 말한다.(이것은 인류지향 원리(anthropic principle)라고 불려왔다). 그렇지 않았다면, 그것을 관찰하는 우리가 여기에 존재하지 않았을 것이기 때문이라는 것이다. 무신론자인 매키(J. L. Mackie)조차도 흄(Hume)의 논거에 결점이 있다고 보았다 : "기본 물질과 물리 상수들로 이루어진 독특한 집합을 가진 실제 우주는 단 하나이며, 따라서 이 독특한 집합의 요소들이 생명체에 딱 들어맞는다는 것은 놀라운 일이다. 그렇지 않았더라면, 아무도 여기에서 놀라지 않았을 것이라는 주장은 이것을 덜 놀라운 일로 만들지 못한다. 우리는 그러한 가능성을 경험하기 위해 그곳에 있다는 것을 포함하지 않는, 대안적인 가능성을 적절하게 구상하고 고려할 수 있어야 한다." (Mackie, J.L., Miracle of Theism, 1982, p. 141.)

3. 초기 조건에 대한 엄밀한 요구사항

우주는 놀라울 정도로 균형 잡힌 속도로 바깥쪽으로 돌진하고 있다. 그레그 이스터브룩(Gregg Easterbrook)은 그의 책 “고요한 물가에서: 의심의 시대에서 의미를 찾아서(Beside Still Waters: Searching for Meaning in an Age of Doubt)"에서, 이 개념에 대해 논의하고 있었다. 만약 우주의 팽창이 조금만 더 약했다면, 우주는 탄생 직후에 다시 붕괴되었을 것이다. 만약 팽창이 조금만 더 빨랐다면, 우주는 강착되는 물질이 없는 얇은 수프로 흩어졌을 것이다. 우주가 탄생할 때의 공간 부피에 대한 물질과 에너지의 비율은 1%의 약 1경분의 1(one quadrillionth of one percent) 이내였을 것이다! 이 예상 밖의 시나리오를 생각해 본 후, 브래들리 박사는 이것이 "창의적인 대안, 가장 최근의 빅뱅 이론의 새로운 급팽창 모델(inflationary model, 인플레이션 모델)에 대한 자극이 되었다. 하지만, 인플레이션 자체는 그것이 발생하고 은하계가 형성하기에 너무 작지도 않고, 너무 크지도 않은, 불규칙성을 산출하기 위해서 미세 조정을 필요로 하는 것으로 보인다… 최근에 Scientific American 지에서는 요구되는 정확도가 1/10^123로 명시되었다. 게다가, 운동에너지에 대한 중력의 비율은 1/100,000의 변화만을 허용하는 1.00000이 되어야 한다. 이 분야는 활발히 연구되고 있으며, 시간이 지남에 따라 그 값은 변할 수 있다. 하지만, 매우 엄격하게 명시된 경계 조건의 필수적인 요구 사항들은 우주의 빅뱅 기원에 대해 최종적으로 확인되는 어떤 모델에서도 존재해야 하는 것으로 보인다" (Bradley, Walter, “Is There Scientific Evidence for the Existence of God? How the Recent Discoveries Support a Designed Universe,” 2013, p. 15.).

도널드 브라운리(Donald Brownlee, 워싱턴대학 천문학자)와 피터 워드(Peter Ward, 대량 멸종을 연구하는 전문 고생물학자)가 2000년 초에 발표한 '희귀한 지구(Rare Earth)'라는 책은 복잡한 생명체의 시작과 생존에 필요한 조건들은 너무도 복잡해서, 아마도 우리는 우주에서 혼자 있을 것 같다는 견해를 제시하고 있었다. 워드는 Science Times 지와의 인터뷰에서, "우리는 마침내 많은 사람들이 그렇게 오랫동안 생각해왔던 것을, 즉 복잡한 생명체는 극히 희귀한 것이라고 확실히 말할 수 있다"고 말했다. 그 책은 많은 주장들을 자세히 설명하고 있었다 : 특화된 대기, 액체 물이 존재하도록 별로부터 정확하게 떨어진 거리, 육지를 허용하는 지판 구조, 태양계의 안정적인 궤도들... 그리고 우리 태양의 많은 독특한 측면들, 킬러 혜성들과 소행성들을 제거해주는 목성과 같은 거대한 행성의 중요성, 금속들이 부족한 대부분의 은하들, 적절한 양의 필요한 탄소, 그리고 은하계 내에서 지구의 중요한 위치 등에 대해 논의하고 있다. 이러한 새로운 발견들은 드레이크 방정식(Drake Equation, 무신론자인 칼 세이건이 백만 개의 외계인 세상이 있다고 추정하기 위해 의기양양하게 사용했던 것)에는 숨겨진, 불합리하고, 낙관적 가정들로 가득 차 있다는 것을 보여주고 있었다.

4. 우주에서 한 특별한 장소

미세 조정(fine-tuning) 사항들의 증가하고 있는 목록은 이 이야기의 일부일 뿐이다. 그 자체로 일부 진화론자들은 우리가 우주 복권에서 믿을 수 없을 정도로 운이 좋은 당첨자라고 말할지도 모른다. 하지만 천문학자인 기예르모 곤잘레스(Guillermo Gonzalez)와 제이 리처즈(Jay Richards)는 책 ‘특별한 행성 지구(The Privileged Planet, Regnery Publishing, 2004)에서 생물들이 거주하기 위한 그러한 조건들은 과학적 연구를 하기 위한 최상의 전반적인 조건들을 제공한다고 주장한다. 다시 말해서, 우리와 같은 복잡한 관측자들이 존재하고 있는 이 장소는, 우주를 관측하기 위한 최상의 모든 조건들을 제공하는 바로 그 장소라는 것이다… 예를 들어, 은하계에서 가장 생명체 친화적인 지역은 천문학자와 우주론자가 되기에 최적의 장소이기도 하다는 것이다. 우리와 같은 태양계는 우리가 지금까지 발견해온 생물들이 살 수 없는 많은 외계 행성들보다, 과학을 하는데 훨씬 더 도움이 된다는 것이다. 그리고 복잡한 화학적 기반을 둔 살아있는 관측자들이 필요로 하는 대기는 관측자(우리)들이 먼 우주를 연구할 수 있도록 해준다는 것이다. 당신은 우주가 발견을 위해 설계되었다면, 이러한 종류의 "일치"를 기대할 수 있지만, 당신이 단지 모든 것들이 우연히 생겨났을 것이라고 생각하는 유물론자라면, 그렇게 생각할 수 없을 것이다.

1세기 넘도록 과학은 한때 신비롭거나 초자연적인 현상에 대해서, 오직 자연주의적 설명만을 제공해왔다. 많은 과학자들이 생명체의 출현에서부터 물질 자체의 기원에 이르기까지, 모든 것들이 자연주의적 과정에 의해 설명될 수 있을 것이라고 믿고 있다. 그러나 오늘날 그 추는 반대로 흔들리고 있다. 자연 속의 논리적인 수학적 언어에서부터, 우리 우주와 지구의 독특한 측면에 이르기까지, 새로운 발견들은 특별한 설계를 가리키는 증거들을 더욱 증가시키고 있다. "우주는 점점 더 우리 사람과 생물들이 살아갈 수 있도록 미세하게 조정된 거대한 시스템으로 보인다. 생물 과학에서 이용 가능한 모든 증거들은 이 우주가 생명체와 인간의 거주를 목적으로 특별히 설계된 실체라는 전통적인 자연신학(natural theology)의 핵심 명제들을 뒷받침한다." (Denton, Michael, Nature’s Destiny, 1998, p. 389.).

무신론자들은 지적설계 이론가들이 제시하는 미세조정 주장에 다중 우주론(multiple universes) 가설로 대응한다. 우주가 규칙적으로 수조 개의 법칙들과 상수들을 변형시켜서 만들어질 수 있었다고 가정한다면, 무수한 우주들이 있을 수 있고, 그중에 우리의 우주와 같은 미세조정된 우주가 생겨날 수도 있다는 것이다. "인류지향의 원리(anthropic principle)는 수많은 우주들 중에서 우리의 우주가 생명체가 진화하여 존재할 수 있는 우주라는 것에서 설명되기 시작한다."(Dawkins, Richard, The God Delusion, 2006, p. 174.). 다중 우주론의 문제점은 경험적 증거가 없다는 것이다… 그것은 관측 가능한 과학의 영역 밖에 있는, 완전히 맹목적인 믿음일 뿐이다. 그리고 그것은 단지 문제를 한 단계 뒤로 미룰 뿐이다. 그렇다면 우리는 누가 "우주 발전기"를 만들었는지 물어보아야만 한다. 그런 것이 있다 하더라도, 그것은 계속해서 깔끔하고 완전한 우주를 만들어내기 위해서, 수없이 우주 상수들을 계속해서 변화시켜가며, 그 과정을 수조 번 시도하는 동안에도 유지되는, 하나의 미세조정된 장치임에 틀림없을 것이다!

*참조 : 우주의 미세조정 (YouTube 동영상들)

https://creation.kr/Cosmos/?idx=1294002&bmode=view

미세 조정 우주에 대한 합리적인 설명은 왜 창조주인가? (YouTube 동영상)

https://www.youtube.com/watch?v=S1uLGI6bKfw

물리학 전공자들도 모르는 우주의 놀라운 비밀 (YouTube 동영상)

https://www.youtube.com/watch?v=de6MxoVwkz0

자연 속의 디자인 : 인류지향의 원리 : 우주와 지구는 생명체를 위해 미세 조정되어 있다

https://creation.kr/Cosmos/?idx=1293885&bmode=view

물리학에 나타난 창조의 증거들

https://creation.kr/Cosmos/?idx=1293877&bmode=view

우주의 미세조정이 계속 밝혀지고 있다 : 미세 조정된 양성자와 중성자의 질량 차이.

https://creation.kr/Cosmos/?idx=1294007&bmode=view