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불확정성원리, 생명복제가 불가능한 이유

불확정성원리, 생명복제가 불가능한 이유


       현 시대의 대표적인 특징 가운데 하나는 인간이 전지전능할 수 있다고 생각하는 것이다. 물론 지금은 전지전능하지 않지만 미래에는 전지전능할 수 있다는 것이다 이러한 생각의 결과로 인간의 한계란 존재하지 않으며, 인간은 무엇이든지 그 의도한 바를 이룰 수 있다고 말하고 행동하는 것이 보편화되어 있다.

1960년대 말 아폴로 우주선이 달에 다녀오고, 1980년대 시험관 아기가 성공하고, 최근에는 양의 인위적 복제가 가능케 됨에 따라 이러한 생각들은 사람들 사이에서 더욱 팽배해져 갔다. 즉 인간의 한계란 존재하지 않으며 인간이 마음만 먹으면 할 수 없는 일이 없다고 생각하기 시작한 것이다. 또한 과학의 한계를 인정하지 않는 인간만능주의에 편승하여 하나님의 존재는 사람들의 무관심 속에 파묻혀 가게 되어버렸다.

특히 최근의 생명문제에 대한 인위적 생명복제의 가능성이 대두된 이래 인간의 한계란 존재하지 않으며, 인간의 능력으로 무엇이든 할 수 있다고 주장하는 이들이 많아졌다. 그러나 인간으로 하여금 무엇이든 할 수 있게 해주리라는 확신을 가져다 준 현대과학에 의해 이미 그 답변들이 주어져 있다는 사실은 매우 아이러니컬하지 않을 수 없다. 그 답변은 20세기 물리학의 가장 큰 업적 가운데 하나인 불확정성원리이다.

  

인식도구가 필요한 인간, 불완전한 조작자

사실 불확정성원리는 아인슈타인의 상대성이론과 함께 20세기 물리학의 최대 발견으로 꼽히고 있다. 또한 불확정성원리가 물리학 외의 다른 학문에 끼친 영향은 실로 지대하다고 말할 수 있다. 그렇다면 이 불확정성원리는 우리에게 무엇을 말해주고 있을까? 그 내용들을 살펴봄으로써 인간과 과학의 한계, 특히 인위적 생명복제에 관한 현대과학의 답변을 들어보고자 한다.

현대과학의 가장 큰 특징 가운데 하나는 ”실험에 의한 확증” 이다. 여기서 실험이란 ”동일한 조건에서 동일한 내용을 반복했을 때, 동일한 결과를 얻어낼 수 있는 것”으로 정의된다. 즉 실험은 첫째, 반복할 수 있어야 하며, 둘째, 동일한 조건에서 반복할 때마다 동일한 결과를 얻을 수 있어야만 한다.

이러한 실험을 수행하기 위해서는 반드시 도구(instrument)가 필요하다. 왜냐하면 실험의 결과를 인식하는 주체가 사람이기 때문이다. 사실 사람이 도구를 이용하지 않고는 아무 것도 인식할 수 없다. 여기서 잠깐 이 도구들에 대하여 알아보자.

시각의 경우 사람이 어떤 사물을 본다는 것은 사람의 눈의 시신경에 빛(광자)이 도달하기 때문이다. 이 경우 사람의 인식도구는 '빛' 이 된다. 청각의 경우에는 '음파'가 도구가 되며, 다른 감각의 경우에도 항상 인식을 위한 도구들이 존재한다. 항공기나 선박의 위치를 알려주는 레이더의 경우에는 빛이 레이더 탐지를 위한 도구가 되며, 어떠한 측정장치를 생각할지라도 항상 측정을 위한 도구들이 있다. 이렇게 측정 또는 인식을 위하여 반드시 도구가 필요하다는 사실은 매우 중요하다. 이는 인간이 어떤 사실을 알려할 때 아무런 도구 없이 그냥 알 수 있는 것이 아니라 반드시 도구를 이용해야 한다는 점을 알려주기 때문이다.

  

속도와 위치는 동시 측정 어렵다

예를 들어, 우리가 두 개의 서로 다른 어느 특정 시점에서 어떤 물체의 위치를 알고자 한다고 하자. 이렇게 다른 시각에서 어떤 물체의 위치를 알려면 우리는 반드시 수단을 이용해야만 한다. 다른 말로 하면 수단을 사용하지 않고 우리가 어떤 물체의 위치를 알 수 없다는 말이다. 이를 이해하기 위해 다음과 같은 예를 들어보자. i

도로에 달리는 자동차가 과속하는지를 알아보려 할 때 경찰들은 보통 레이저 건이라 불리는 장치를 사용한다. 이 레이저 건이 어떻게 자동차의 속도를 측정할 수 있을까? 먼저 자동차가 어느 시점에서 어느 위치에 있었는가는 그 자동차에 부딪친 빛을 측정함으로 알 수 있다. 또한 자동차의 속도를 측정하기 위해서는 자동차의 위치를 위의 방법으로 두 번 측정해야 한다. 즉 첫 번째 위치를 측정한 뒤 얼마만큼의 시간이 지난 후 두 번째 위치를 측정하여 그 자동차의 속도를 알아낼 수 있다. 왜냐하면 속도란 이동한 거리를 그 만큼의 거리를 이동하는데 걸린 시간으로 나눈 값이기 때문이다. 이를 좀더 자세히 살펴보자.

먼저 시간 T = T1 에서 자동차에 레이저 건을 발사한다. 그러면 이 빛이 자동차에 반사되어 레이저 건에 다시 들어오게 된다. 다시 시간 T = T2 일 때 자동차에 레이저 건을 발사하면 이 빛이 자동차에 반사된 후 레이저 건에 다시 들어오게 된다. 이 빛들이 레이저 건에 들어온 시간을 이용하여 각각의 시각에서 자동차의 위치와 속도를 측정하게 된다.

위의 예의 경우 레이저 건으로부터 나온 빛이 자동차에 반사될 때 빛이 가지고 있는 에너지보다 자동차의 질량이 훨씬 크므로 자동차의 운동에 크게 영향을 미치지 않는다고 생각할 수 있다. 하지만 엄밀히 말하자면 빛이 자동차에 충돌하였기 때문에 자동차는 빛에 의해 영향을 받은 것이다.

물론 그 영향은 무시할 정도로 매우 작다. 두 개의 당구공이 충돌하는 경우를 생각해보면 이를 쉽게 이해할 수 있다. 당구공 하나가 다른 당구공보다 비교도 안될 정도로 무겁다면 다른 당구공의 충돌에 의한 영향은 매우 작을 것이다.

그러나 자동차의 운동은 그 영향이 매우 작기는 하지만 빛에 의하여 영향을 받았음을 알 수 있다. 이를 좀더 엄밀하게 살펴보면 자동차의 속도와 위치를 동시에 정확하게 측정해 내는 일이 불가능함을 유추해낼 수 있다. 자동차의 경우 빛에 의해 받는 영향은 그다지 크지 않다. 그러나 빛의 에너지와 비슷한 정도의 에너지를 갖는 물체의 운동(예를 들면 원자나 분자들의 운동)의 경우에는 빛의 충돌에 의한 영향이 매우 크게 작용할 것임을 알 수 있다. 이로부터 어떤 물체의 속도와 위치를 동시에 정확히 측정하는 것이 가능하지 않다는 사실을 유추해낼 수 있다

  

같은 유전자도 내용 다른 생명체 낳아

위에서 우리는 불확정성원리에 대하여 살펴보았다. 그 원리는 우리가 어떤 물체의 속도와 위치를 동시에 정확하게 알고자 하여도 알 수가 없다는 것이었다. 이 불확정성원리는 물체의 속도와 위치에 대해서뿐만 아니라, 그 물체의 에너지와 그 에너지를 갖는 시간에 대해서도 동일한 결론을 제공한다. 즉 어떤 물체의 에너지와 이 에너지를 갖는 시간을 동시에 정확하게 알 수 없다는 것이다. 사실 이 불확정성원리는 우리가 통제할 수 없는 것에 대하여 설명해주고 있다.

이 불확정성원리로부터 우리가 얻어낼 수 있는 많은 것들 가운데 한 예는 인위적 생명복제에 관한 것이다. 즉 인간이 과연 똑같은 내용을 갖는 복제생명을 탄생시킬 수 있을까 하는 문제이다. 유전자들이 생명체를 이루어 가는 과정 중에 원자 및 분자 수준의 반응들을 거치게 된다. 물론 같은 내용의 유전자들이 생명체를 이루어 가는 과정에서도 이는 예외가 아니다. 이때 원자나 분자수준의 반응들을 모두 우리의 의도대로 통제할 수 있을까?

위에서 살펴본 불확정성의 원리로부터 그 대답은 이미 '통제 불가능함' 이다. 이는 같은 유전자로부터 유래했음에도 불구하고 최종적인 생명체들은 결국 다른 내용을 갖게 됨을 의미한다. 즉 인위적인 완전복제란 원칙적으로 불가능함을 우리에게 알려주고 있다. 우리 의도대로의 복제 또한 원칙적으로 가능하지 않음을 말해주고 있다. 즉 불확정성원리는 우리 피조물들의 한계를 겸허하게 알려주고 있다.

”여호와를 경외하는 것이 지식의 근본이어늘 미련한 자는 지혜와 훈계를 멸시하느니라” (잠언 1:7).


출처 - 기타

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=372

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