양자역학에 의존하고 있는 식물들 : 창조 설계-식물 [한국창조과학회 자료실]

미디어위원회

2025-03-26

양자역학에 의존하고 있는 식물들

(Plants Rely on Quantum Mechanics)

by Frank Sherwin, D.SC. (HON.)

식물에 대한 추가적 연구를 통해 흥미로운 미스터리가 밝혀지면서, 과학자들이 광합성을 완전히 이해하는 것은 쉽지 않아 보인다.[1, 2] ICR의 제프리 톰킨스(Jeffery Tomkins) 박사는 이 놀라운 생화학적 과정에 대해 이렇게 설명하고 있었다 :

광합성(Photosynthesis)은 물, 이산화탄소, 햇빛으로부터 탄수화물(carbohydrates)을 생산하는 식물의 매우 복잡한 과정으로, 거의 완벽한 수준의 양자 효율로 작동되는 빛-전자 에너지 변환 과정을 통해 일어난다. 이 놀라운 시스템을 구동하기 위한 빛 에너지 수확 과정은 햇빛의 흡수로 시작된다. 식물 세포의 분자 기계들에서, 빛 기반 에너지가 특수 안테나 네트워크로부터 한 반응 센터로 빠르게 전달되며, 여기서 전하 전달 과정을 통해 광자-기반 빛 에너지가 전기화학 에너지로 변환된다.[3]

이제 양자역학(quantum mechanics)의 미스터리한 분야가[4] 빛 에너지가 생명 에너지로 변환되는 수수께끼 같은 과정의 또 다른 부분임이 밝혀졌다.[5] 과학 작가인 에릭 랄스(Eric Ralls)는 최근 Earth.com의 한 기사에서 이렇게 말했다,

햇빛이 나뭇잎에 내리쬘 때 놀라운 일이 일어난다. 이들 빛 에너지는 분자 경로를 통해 효율적으로 흐르는데, 이는 많은 세대에 걸쳐 궁금증을 불러일으켰다... 전 세계 연구자들은 식물이 양자역학의 수수께끼 같은 원리를 활용하여, 거의 손실 없이 빛 에너지를 관리하는 것처럼 보이기 때문에 흥미를 느끼고 있다.[6]

양자역학은 원자 및 아원자 수준에서 빛과 물질의 거동을 조사하는 물리학의 한 분야이다. 2010년 생물학자 브라이언 토마스(Brian Thomas) 박사는 하등한 생물로 말해지는 조류(algae)가 양자역학을 사용하고 있음을 기술했었다.

실험에 따르면, 빛과 전자는 동시에 두 개의 파동 같은 경로를 따라 이동하면서도 같은 장소에 도착할 수 있다. 양자역학에서 이러한 경로는 ‘결맞음(coherence)’으로 존재한다고 말해진다.

과학자들은 광합성에 관여하는 한 단백질이 결맞음으로 빛을 제어하는 것을 측정했다. 분자 "안테나"를 가진 특정 단백질은 빛 에너지를 포착하고 전달하도록 구조화되어 있다. 이들은 근처의 여러 단백질 기계들과 멀리 떨어진 단백질 기계들과 결합하여, 이 에너지를 사용하여 다른 모든 생명체들이 의존하고 있는 화학 물질을 만들어낸다.[7]

이제 식물에서 또 다른 양자역학 현상이 발견되었다 : "에너지나 입자가 여러 가능한 상태로 겹쳐지는 ‘중첩(superposition)’이라는 개념이 있다. 초현실적으로 들리지만, 식물들은 수십억 년 동안 태양 에너지의 섭취를 극대화하기 위해 이를 활용해 왔다."[6] (진화론자들은 이러한 과정이 극도로 발달된 첨단 기술임을 인정하고 있으면서도, 그럼에도 불구하고 순전히 무작위적인 사건을 통해 우연히 생겨났을 것이라는 관점을 유지한다). 뮌헨 공과대학(TUM)의 하우어(Hauer) 교수는 "예를 들어 빛이 잎에 흡수될 때, 전자의 들뜸에너지(excitation energy)는 각 들뜬 엽록소 분자의 여러 상태에 분포하며, 이를 들뜬상태의 중첩이라고 한다."[6]

하지만 이 에너지가 새어 나가지 않도록 해야 한다. 이로 인해 과학자들은 에너지 흐름이 감소하지 않도록 하는, 빠른 이완 단계라고 불리는 것을 조사하게 되었다. "이러한 빠른 단계에는 진동의 균형, 상태 결합, 열 형태의 에너지 방출이 포함된다."[6]

이러한 빠른 단계(중첩과 결맞음을 제어하는 단백질은 말할 것도 없고)가 정말로 자연적인 무작위적 과정으로, 오랜 시간에 걸쳐, 우연히 생겨날 수 있었을까? 복잡한 첨단 장비를 사용하고, 수백만 달러의 연구비를 받는 뛰어난 과학자들이 모방하기 위해서, 아원자 영역을 들여다보고 있는 것이 무작위적 과정으로 우연히 생겨날 수 있었을까? 그들이 양자역학적 발견을 한다면, 그것을 전기 기술에 적용하여 효율성을 향상시킬 수 있을 것이다. 뮌헨 공과대학의 한 과학자는 "이러한 발견을 인공 광합성 장치의 설계에 적용하면, 전기 생산이나 광화학에 전례 없는 효율성으로 태양 에너지를 활용하는 데 도움이 될 수 있을 것이다"라고 말했다.[6]

하지만 과학자들은 우연히 진화된 과정이 아닌, 하나님이 태초에 설계하신 것을 모방하려고 하고 있는 것이다. 사도 바울은 이러한 잘못된 생각에 대해 이렇게 말했다,

“하나님을 알되 하나님을 영화롭게도 아니하며 감사하지도 아니하고 오히려 그 생각이 허망하여지며 미련한 마음이 어두워졌나니 스스로 지혜 있다 하나 어리석게 되어 썩어지지 아니하는 하나님의 영광을 썩어질 사람과 새와 짐승과 기어다니는 동물 모양의 우상으로 바꾸었느니라 그러므로 하나님께서 그들을 마음의 정욕대로 더러움에 내버려 두사 그들의 몸을 서로 욕되게 하게 하셨으니... 또한 그들이 마음에 하나님 두기를 싫어하매 하나님께서 그들을 그 상실한 마음대로 내버려 두사 합당하지 못한 일을 하게 하셨으니” (로마서 1:21~28)

References

1. Sherwin, F. Photosynthesis Continues to Amaze. Creation Science Update. Posted on ICR.org March 14, 2019.

2. Thomas, B. Plants’ Built-in Photosynthesis Accelerators. Creation Science Update. Posted on ICR.org November 20, 2014.

3. Tomkins, J. Design Principles Confer Optimal Light Harvesting in Plants. Creation Science Update. Posted on ICR.org July 13, 2020.

4. DeYoung, D. 1998. Creation and Quantum Mechanics. Acts & Facts. 27 (11).

5. Thomas, B. Photosynthesis Uses Quantum Physics. Creation Science Update. Posted on ICR.org June 25, 2012.

6. Ralls, E. Plants Rely on Quantum Mechanics to Manage and Transfer Energy. Earth.com. Posted on earth.com February 27, 2025.

7. Thomas, B. Algae Molecule Masters Quantum Mechanics. Creation Science Update. Posted on ICR.org February 17, 2010.

8. Romans 1:21–26a, 28a.

* Dr. Sherwin is a news writer at the Institute for Creation Research. He earned an M.A. in invertebrate zoology from the University of Northern Colorado and received an honorary doctorate of science from Pensacola Christian College.

*참조 : 식물의 광합성은 양자물리학을 이용하고 있었다.

http://creation.kr/Plants/?idx=1291386&bmode=view

광합성의 양자 비밀이 밝혀졌다.

http://creation.kr/Plants/?idx=1291407&bmode=view

해조류는 양자역학을 알고 있었다.

http://creation.kr/Plants/?idx=1291362&bmode=view

양자역학과 창조 : 간략한 소개

https://creation.kr/Science/?idx=158986054&bmode=view

조류 뇌와 양자역학

https://creation.kr/animals/?idx=1291129&bmode=view

세균의 단백질은 양자역학을 사용한다.

https://creation.kr/LIfe/?idx=6375062&bmode=view