진화론의 확장과 지구 나이의 변화 :
장구한 연대가 결정되는 과정을 추적한 책 ‘연대측정 게임’
(Western culture and the age of the earth.
Review of ‘The Dating Game’ by Cherry Lewis)
by Tas Walker
체리 루이스(Cherry Lewis)는 방사성동위원소 연대측정(radioactive dating)과 지구의 나이에 대한 연구로 유명한, 영국의 지질학자인 아서 홈즈(Arthur Holmes, 1890~1965)의 삶을 추적한 책을 썼다. 나는 그 책을 인상 깊게 읽었다. 그 책은 한 사람의 평생 동안 지구의 나이에 대한 생각이 어떻게 변화해갔는지를 추적하고 있었다. 루이스 박사는 지질학자/지화학자이며, 현재 브리스톨 대학(Bristol University)에서 연구정보 책임자로 일하고 있고, 지사학 그룹(HOGG)의 사무총장이다.
아서 홈즈는 '신실한 감리교 부모님 밑에서 외아들로 자라났다'.(7쪽). 그는 성경에 대해서, 그리고 창조의 기원이 BC 4004년이라는 매혹적인 일을 잘 기억하고 있었다.(27쪽). 나중에 홈즈는 “지구의 나이는 내가 10살 때 6천 년에서, 60살이 되었을 때에 40 또는 50억 년으로, 나보다 훨씬 빠르게 나이를 먹었다”고 회상하며 말했다. 나는 홈즈가 부모님으로부터 물려받았던 기독교 신앙을 어떻게 잃어버렸는지, 그 이유를 알고 싶었다. 왜냐하면, 슬프게도 그의 이야기는 너무도 흔히 일어나는 일이기 때문이다.
짧고 흥미로운 책인 ‘연대측정 게임(The Dating Game, by Cherry Lewis, Cambridge University Press, 2000)’은 사진들과 인간의 호기심으로 가득 차 있다. 루이스는 자신의 주제를 철저히 연구했으며, 일기와 편지들을 널리 인용했다. 분명히 홈즈는 지각력이 있었고, 독립적인 사상가였으며, 역동적인 강사였고, 부지런한 연구자였다.
그것은 정말로 게임인가?
과학이 지구의 나이를 수십억 년으로 입증했다고 생각하는 사람들은 이 책으로 인해 혼란스러울 수 있다. 루이스는 지구의 나이에 대한 탐구는 객관적인 과학이 아니라, 주관적이고, 임의적이며, 변덕스런 추구라는 것을 분명히 보여주고 있었다.
책의 제목도 그 점을 잘 보여주고 있다. 일부 평론가는 그녀에게 다른 제목을 사용하도록 촉구했을 것임에 틀림없지만, ‘연대측정 게임’보다 더 적절할 수 있는 제목은 없어 보인다. 루이스는 그 제목을 바꾸기를 거부했지만, 연애소설(데이트 하는 게임) 칸에서 그 책을 발견했던 어떤 독자에게 사과해야 했다. (242쪽).
누구든지 나이를 계산하기 전에, 그 역사를 가정해야만 한다.
사전적 정의에 의하면, '게임(game)'은 기분전환이나 오락을 위한 활동으로, 일련의 규칙에 따라 우연, 기술, 인내 등을 동반하는 경쟁이나 시합으로 말해진다. 그녀는 '연대측정 게임'에서 선수(players)들의 성격을 생생하게 그려내고 있으며, 1백 년 동안의 득점 상황(연대가 늘어가는 과정)을 추적하고 있었다. 초심자에게는 그녀가 추적한 역사는 한 주제를 이해하는 가장 좋은 방법일 수 있다.
게임에서 점수는 과학적 측정에 의해서가 아니라, 선수(players)의 힘, 기술, 창의력 등의 인간적 요소들에 의해서 결정된다. 그리고 게임의 규칙(rule)은 확고한 자연의 법칙은 아니라, 선수들이 임의로 동의한 것으로, 때로는 진행 도중에 변경되기도 한다. 우리는 그러한 일이 그녀가 기술하고 있는 연대측정 사건에서 분명히 사실임을 볼 수 있다.[1]
그 게임에 대한 아서 홈즈의 관심은 십대의 한 여름방학에서 생겨났다. 이것은 위대한 물리학 자 윌리암 톰슨(William Thomson, = Lord Kelvin 켈빈 경, 1824~1907)이 타임(The Times) 지에서 연대측정 게임을 시작했을 때였다. 홈즈와 그의 친구는 그들의 좌석에 앉아있으면서 어떻게 흥분했는지를 루이스는 설명하고 있었다. 그들은 모든 논쟁에 익숙해졌을 뿐만 아니라, 당시 과학계 거장들의 이름을 모두 알게 되었다. 윌리엄 램지(William Ramsay), 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford), 프레더릭 소디(Frederick Soddy), 로버트 스트럿(Robert Strutt)...(12쪽). 또한 타임 지를 읽는 것은 홈즈에게 그 게임에 참가하도록 영향을 끼쳤다.
켈빈이 계산한 지구의 나이
루이스가 묘사한 것처럼, 홈즈는 가장 흥미로운 시기에 그의 경력을 시작했다. 40년 동안 켈빈(Lord Kelvin, 윌리암 톰슨)은 모든 반대들을 완전히 제압했다. 그러나 1900년대 초에 켈빈은 점차 지배력을 잃어가고 있었다. 다가오는 세대는 새로운 무기를 갖고 있었고, 그를 몰아내려고 했다. 아서 홈즈는 곧 핵심 선수가 되었다.
.켈빈은 연대측정 게임의 주요 선수였다. (Photo by Andrew Snelling)
1800년대 말에 켈빈은 지구의 나이가 4천만 년에서 2천만 년 사이라고 주장하면서, 본인은 낮은 쪽을 개인적으로 선호한다고 했다.(39쪽). 물론 켈빈은 지구의 나이를 측정하지 못했다. (측정했다면 '개인적으로 선호'한다는 말을 하지 않았을 것이다.) 그는 그것을 계산했을 뿐이다. (논리적으로 그의 방법은 나이의 상한선을 계산할 수 있었을 뿐이다). 그리고 계산을 시작하기 전에, 과거에 대해 가정(assumptions)을 해야만 했다. 특히, 그는 지구가 어떤 역사를 가졌을 지를 가정해야만 했다.
사실, 모든 연대 계산들은 추측되는 것이고, 가정된 역사에 기초한다. 왜냐하면 먼 과거로 돌아가 무슨 일이 일어났었는지를 직접 목격할 수 없기 때문이다. 그러나 이러한 현실은 일반적으로 인정되지 않는다. 과학적으로 어떤 것의 연대를 측정하는 것은 사실 불가능하다. 지구의 나이(또는 공룡의 나이, 또는 화산의 나이...)에 인용된 수치들은 많은 측정 장비들과 복잡한 계산식들로 인해해 권위 있게 보이지만, 개인적 신념에 대한 산출물일 뿐이다. 연대측정 게임에서 벌어지고 있는 선수들의 괴상한 행동을 일반인들은 전혀 알아챌 수가 없는 것이다.
켈빈의 경우에서, 그는 초기 지구는 용융된 용암 덩어리(a molten blob)라고 가정했고, 그 덩어리가 냉각되는 데에 걸리는 시간을 계산했다.(초기 온도, 전도율, 반사율과 같은 모든 관련 매개 변수들의 수치를 가정하여). (그러나 최근에 초기 지구는 물을 가진 채로 시작했다는 주장이 있다. 참조: 초기 지구는 평탄하며 물로 뒤덮여 있었다?)
켈빈의 계산이 옳았는가? 과학적으로 말하기는 불가능하다. 누군가 확인해볼 수 있는가? 불가능하다. 그것을 무엇과 비교할 것인가? 그것이 합리적인 것처럼 보이는지 아닌지 정도만을 말할 수 있을 뿐이었고, 켈빈은 확실히 그렇게 생각했다. 처음에, 그의 연대는 헤르만 폰 헬름홀츠(Hermann von Helmholtz, 1821~1894)가 태양의 나이에 대해 계산했던 것과 비슷하게 동의하면서 시작했다.[2]
그러나 지질학자들(그리고 진화 생물학자들)은 지구는 상상할 수 없을 정도로 오래 되었다고 생각했기 때문에, 2천만 년이라는 지구의 나이는 너무 짧았다. 켈빈은 그들의 오래된 연대는 지질학적 과정이 항상 느리고 점진적인 과정을 통해 일어난다는(동일과정설) 가정 하에서 나왔음을 알고 있었다. 그들은 열전달의 법칙과 같은 실험적으로 확립된 법칙을 기반으로 하지 않았다. 켈빈은 퉁명스러웠다. “이제 지질학적 추정에 있어서 커다란 개혁이 필요하게 되었다”(35쪽). 다른 말로하면, 켈빈은 그들에게 다른 역사를 가정하도록 도전했던 것이다. 그는 지질학자들이 지구의 역사에서 약간의 격변들을 상상함으로써, 지구의 나이를 그의 결과와 쉽게 조화시킬 수 있음을 알고 있었다.
그러나 지질학자들은 켈빈의 제안을 받아들이지 않았다. "대부분의 지질학자들은 켈빈의 권위에 의해서 분명히 협박당했고, 그의 주장에 주의를 기울여야한다고 느꼈다"고 루이스는 설명했다.(35쪽).
지질학자들의 문제는 켈빈의 '권위'가 아니었다. 문제는 지구 행성에 대한 켈빈이 가정한 나이에 동의해야한다는 것이었고, 그의 선택된 매개변수들에 실수를 발견할 수 없었다는 것이었다. 그 후에 그것은 단지 수학적 손잡이를 돌리는 문제였고, 그러한 나이는 대세가 되었다.
그러나 시카고 대학의 지질학과 교수였던 챔벌린(Chamberlin, 1843~1928)은 패배를 인정할 준비가 되어 있지 않았다. 그는 켈빈이 계산했던 것보다 더 많은 시간을 허락하는, 물질 입자 내에 새로운 에너지원이 아직 발견되지 않았을 것이라고 추측했다.[2] 지질학계에서는 이 반응을 영웅적인 것으로 여겼지만, 문제는 과학적으로 해결될 수 없었다. 분명히, 챔벌린은 어떠한 관측도 없이, 믿음의 문제로서, 단지 장구한 연대에 대한 자신의 신념에 의존하고 있었다.
찰스 다윈(Charles Darwin)과 토마스 헉슬리(T. H. Huxley)와 같은 진화생물학자들은 켈빈으로 인해 행복할 수가 없었다. 2천만 년이라는 시간은 수많은 생물들의 진화가 일어나기에 불충분한 시간이었다. 다윈은 켈빈을 '가장 쓰라린 곤란(sorest trouble)'이라고 기술하면서, 특히 불만을 나타냈다 (35쪽). 이것은 켈빈의 마음에 들었다. 왜냐하면 그는 진화론에 반대했기 때문이었다. 로렌 아이슬리(Loren Eiseley)는 썼다 :
물리학에서 이러한 발전이 다윈을 얼마나 괴롭혔는지는, 그의 편지에서 볼 수 있다. 다윈은 켈빈 경을 "끔찍한 유령(odious spectre)"으로 언급했다. 그리고 한 편지(1869년)에서... 다윈은 이렇게 쓰고 있었다 : "1백만 년 내에 일어날 수 있는 일에 대한 당신의 뛰어난 발언에도 불구하고, 나는 윌리엄 톰슨(켈빈) 경에 의한, 이 세계의 매우 짧은 기간으로 인해 매우 큰 어려움을 겪고 있다네. 왜냐하면 나의 이론적 견해는 캄브리아기 지층 이전에 매우 오랜 기간을 요구하기 때문이지."... (다윈)은 1871년에 월리스(Wallace)에게 고통스러워하며 의심하는 편지를 썼다. "나는 아직도 태양과 지구의 짧은 나이에 대한 근본적인 개념을 소화할 수가 없다네."[3]
기독교인들은 종종 켈빈을 위대한 창조론자로서 간주한다. 왜냐하면 그가 진화론을 반대했기 때문이다. 그가 다윈의 이론을 40년 동안 머물러있도록 만들었다고 평가하고 있다. 그러나 캘빈은 기독교 세계관의 신뢰성에 심각한 손상을 주었던 사람이다. 왜냐하면 그는 성경과 모순되는 지구의 역사를 대중들에게 홍보했기 때문이다. 성경은 분명히 지구는 원래 물로 뒤덮여 있었다고 말한다. 그러나 캘빈은 초기 지구는 용융된 덩어리라고 말했다. 성경은 지구의 나이가 대략 6000년 정도에 불과함을 나타낸다. 그러나 캘빈은 2천만 년의 나이를 주장했다. 만약 기독교인들이 자신들의 책(성경)이 말하고 있는 평범한 가르침을 받아들이지 않는다면, 왜 다른 사람들이 성경을 권위 있는 책으로 받아들이도록 전하는가?
방사능의 발견이 게임을 뒤집어 버렸다.
아서 홈즈가 경력을 쌓기 시작하고 있을 때, 연대측정 게임은 매혹적인 전환점을 갖게 된다. 1896년에 앙리 베크렐(Antoine Henri Becquerel, 1852~1908)이 방사능(radioactivity)을 발견하면서, 양상은 극적으로 바뀌었다. 지구 내부에서 원소들의 방사성붕괴로 생성된 열은 지구의 냉각을 더 오랜 세월로 연장시키는 데에 신속하게 동원되었다. 따라서 방사능은 제안된 지구의 나이와 다른 나이를 허용할 수 있게 했다. 이제 지질학자들과 진화생물학자들이 필요로 하는 장구한 연대로 시간을 확장시킬 수 있게 되었다.(49쪽) '필요(need)'라는 단어에 주목해야 한다! 방사능의 발견으로 열 문제가 해결되었다는 사실은 널리 퍼져나갔지만, 경험적 증거들은 아직도 지구의 나이가 현재 믿어지는 것보다 훨씬 젊다는 견해를 지지하고 있었다.[4]
.아서 홈즈(Arthur Holmes)
가장 중요한 것은 방사능으로 개별 암석과 광물의 나이를 계산할 수 있게 되었다는 것이었다. 이것으로 아서 홈즈는 유명하게 되었다. 개별 암석의 ‘진정한’ 연대를 맨 처음 측정했던 사람은 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford, 1871~1937) 였다고, 루이스는 설명했다. 그녀가 ‘진정한(true)’ 이라는 단어를 쓴 것은 조금 이상했다. 왜냐하면 그녀의 말에 의하면, 연대(지구의 나이)는 발견되는 것이 아니라, 가정되는 것이라고 설명했기 때문이다. (모든 연대 계산은 과거에 대한 가정들에 기초하고 있다.) 2페이지 뒤에서, 루이스는 로버트 스트럿(Robert Strutt)이 “그 방법의 결함들을 확인했다”고 말하고 있다.(56쪽). 러더퍼드의 ‘진정한’ 연대도 너무도 많은 결함들이 있었던 것이다.
그러한 '결함'들 말고도, 그 당시에는 두 가지의 다른 우라늄 붕괴 사슬이 있다는 사실, 또는 우라늄과 납의 다른 동위원소들이 있다는 사실을 몰랐다고, 루이스는 말한다. 사실 그들은 동위원소가 존재한다는 사실을 모르고 있었다. 이 사실은 1913년 프레더릭 소디(Frederick Soddy, 1877~1956)가 발표할 때 알려졌다.(112~115쪽). 이것은 연대측정 게임에서 또 다른 중요한 사실을 보여준다 : 가정(assumptions)들은 항상 무지(ignorance)로부터 만들어진다는 것이다. 그것이 모든 연대측정 결과들이 항상 불확실한 이유이다. 루이스가 반복해서 보여주고 있듯이, 새로운 발견이 나타나면, 기존의 주장은 사라져버린다는 것이다.
홈즈가 노르웨이의 암석에 대한 그의 최초의 우라늄-납(uranium-lead) 연대측정 결과(아직도 동위원소들의 발견 이전)를 발표했을 때, 불과 21세의 나이였다. 그는 또한 볼트우드(Boltwood)에 의해 이전에 발표됐던 데이터로부터 연대를 재계산했으며, 가장 오래된 결과는 1억6천4백만 년이었다.(63~64쪽). 그러한 연대는 이전에 발표됐던 그 어떠한 연대보다도 엄청나게 늘어난 연대였다. 과학계의 반응은 믿을 수 없어하며 놀라워했다. 이제 지질학자들은 “어떠한 증거도 없었던 퇴적지층에, 연대를 배정할 수 있는 엄청난 시간 척도를 부여받았다.”(65쪽).
방법과 연대는 선택된다.
루이스가 전하고 있는 재미있는 에피소드 중 하나는, 헬륨 방법을 사용하여 영국 북부의 두 암석에 대한 연대측정에 관한 것이다.(149~150쪽) 홈즈는 화성암 암상(igneous sill)은 '1억8200만 년, 암맥(dyke)은 2600만 년의 연대를 얻었다. 홈즈는 기뻤다. 그는 그 결과가 '지질학적 증거와 매우 잘 일치할 것‘이라고 생각했다. 그런데, 누가 어떻게 알 수 있는가?
그러나 오늘날 그 암상은 1억8200만 년이 아니라, 2억9500만 년으로 간주되고 있고, 암맥은 2600만 년이 아니라, 6000만 년으로 간주되고 있다. 헬륨 연대측정 방법은 불일치로 인해 비난 받아왔다. 왜냐하면 헬륨이 암석으로부터 누출되기 때문에, 너무 낮은 연대를 보인다는 것이다. 그러나 홈즈는 결함 있는 연대측정 방법을 왜 그렇게도 빨리 받아들였을까? 루이스는 설명한다 :
"성공적인 연대측정 기술을 찾고자하는 열망이 너무도 강했기 때문에, 헬륨 연대측정 결과가 "약간 낮음"에도 불구하고, 그들은 납 연대에 기초했던 부족한 결과들에 상당히 만족스럽게 일치하는 결과였다고 스스로 확신했다.“(151쪽)
이러한 연대측정은 객관적인 과학적 방법과는 거리가 먼 것이었다.
흥미롭게도, 헬륨 방법은 계속해서 운석(meteorites)들에 대해서도 사용되었고, 몇몇은 극히 오래된 연대가 얻어졌다.(221쪽). 지구의 시료와 달리, 운석은 헬륨을 잃어버리지 않았다고 주장됐다.(다시 한번 말하지만, 그것을 어떻게 알 수 있는가?). 그러나 비정상적으로 오래된 연대가 나온(즉 예상했던 것과 일치하지 않는) 경우는, 운석이 우주를 날아가면서 우주방사선에 포격되어 헬륨을 얻게 되었다고 제안되었다. 이는 비정상적인 결과를 기각시키기 위해서, 호출된 임시방편의 가정에 대한 또 하나의 사례이다.
이러한 이야기들은 연대측정 게임에서 사용된 방법과 얻어진 연대들이, 이미 믿고 있거나, 예상되는 연대와 동의하는지 여부에 따라, 측정 이후에 어떻게 선택되는지를 보여준다. 최근 창조론자들의 연구는 특별히 헬륨 방법에 대해서 자세히 수행되었다. 화강암으로부터 지르콘(zircons) 내에 들어있는 헬륨은 사실은 수백만 년이라는 개념을 반대하는 강력한 증거를 제공하고 있으며, 과거에 핵붕괴가 가속화됐었음을 찬성하는 증거들을 제공하고 있다. 논쟁의 주된 이슈는 앞에서 언급됐던 헬륨의 급속한 누출이다. 그럼에도 불구하고 여전히 많은 헬륨이 지르콘 내에 남아 있다![15]
허블 사건
루이스는 1940년대 후반에 등장했던 흥미로웠던 학문 간의 분규에 대해 기술하고 있었다. 지구의 나이가 점진적으로 30억 년 이상으로 커지면서 지구 나이가 우주 나이의 2배가 되었다.(191쪽). 켈빈의 경우와 마찬가지로, 이 문제는 과학 분야에서 주도권의 싸움이 되었다.
우주의 나이는 우주의 빅뱅(Big Bang) 역사를 가정하여 허블상수(Hubble constant)로부터 계산된 것이었었다. 에드윈 허블(Edwin Hubble, 1889~1953)은 아무도 그 상수 값에 대해 진지하게 의문을 제기하지 못할 것이라는 입장을 취했다. 1936년까지 허블은 그 상수의 개정은 단지 사소한 수준 정도일 것이라고 결론 내렸다.
.1940년대 후반에 지구의 나이는 우주의 나이 보다 두 배나 되었다! (Image by NASA, ESA, J. Blakeslee and F. Ford (JHU))
그래서 비난은 방사성동위원소 연대측정으로 향해 쏟아졌다. 1949년에도 허블상수 값의 관측 변화를 통해서 시간 척도 문제를 해결할 가능성은 매우 희박한 것으로 간주됐었다. 일부 천문학자들은 또 다시 방사성 붕괴속도는 시간에 따라 변해왔다고 제안했다.(오늘날 창조론자들도 같은 제안을 하지만 조롱당한다).
그러나 천문학자들은 결국 항복했다. 1950년대에 허블상수에 대한 새로운 측정은 우주의 나이를 연장시켰고, 마침내 “지구의 나이보다 안전하게 오래된 나이“를 갖게 되었다.(191쪽). 이 극적인 에피소드는 이 연대 문제가 과학적으로 측정 가능한 매개변수들에 의해서가 아니라, 의지와 신념의 전투라는 것을 다시 한번 보여주었다.
패터슨이 노벨상을 수상하다.
독자들이 예상하듯이, 루이스는 그녀의 책이 끝나기 직전에, 연대(나이)에 대한 질문에 답을 하고 있다. 그녀는 클레어 패터슨(Clair Patterson, 1922~1995)이 마침내 지구의 ‘진정한’ 나이를 측정한 사람으로 역사책에 기록되었다고 말한다. 광란의 기적이 마침내 이루어진 것이다.(225쪽).
그러나 여기에 우리는 아이러니한 왜곡을 볼 수 있다. 패터슨은 지구의 암석을 사용하여 지구의 연대를 측정한 것이 아니었다. 그의 주요한 증거들은 운석에서 온 것이었다! 운석이 지구의 나이와 어떤 관계가 있단 말인가?
누군가가 어떤 것의 나이를 계산하기 전에, 그것의 역사, 즉 그것이 어떻게 형성되었고, 그 때부터 현재까지 무슨 일이 일어났었는지를 가정해야한다는 것을 기억해야만 한다. 20세기 초, 챔벌린(Chamberlin)은 지구는 그가 '미행성(planetesimals)'이라고 불렀던, 차갑고, 단단한 입자와 암석들의 축적에 의해 형성되었다는 개념을 발전시켰다. 1950년대에 이 설명이 널리 받아들여졌고, 운석은 지구가 형성될 때부터 남겨져있던 쓰레기로 간주됐었다.
이 가정에 기초한 운석 자료로부터 계산된 숫자는 45.5±0.7억 년의 연대를 나타내었고, 패터슨이 1956년에 발표한 이 나이는 현재까지 여전히 받아들여지고 있다.
처음에 홈즈는 이 방법을 열렬히 받아들이지 않았다.
“지구의 나이나 지각의 나이를 계산하기위한 기초 자료로서, 철운석(iron meteorites)에 들어있는 납의 동위원소 조성을 사용하는 것은 원칙적으로 건전하지 않다 ... 올바른 방법은 지상에 있는 물질을 사용하는 것이다 (227쪽).
물론 하나의 명백한 문제가 제기된다. 루이스가 설명하듯이 :
“만약 지구와 운석이 같은 물질로부터 발생했다는 기원적 관계가 없고, 동시에 형성되지 않았다면, 운석에 들어있는 고대의 납은 지구의 것이 아니었을 것이다. 따라서 운석으로부터 지구의 나이를 결정할 아무런 이유가 없으며, 모든 것들은 다시 원점으로 돌아갈 것이다.“ (225쪽)
이러한 도전에 답하기 위해서, 패터슨은 1956년에 4개의 운석에서 나온 납의 동위원소 조성과 현대의 대양저 퇴적물(ocean floor sediment)에서 채취된 납의 동위원소 조성을 그래프로 작성했다. 대양저 샘플은 운석과 같은 선으로 그려졌기 때문에, 패터슨은 모두 동일한 우주 물질로 형성되었다고 주장했다.(226쪽).
그것으로 그 문제는 잠잠해졌고, 45억5천만 년이라는 지구의 나이는 보편적으로 인용되었다. 그러나 더 많은 대양저 퇴적물이 분석됨에 따라, 데이터들은 하나의 직선으로 모여지지 않았고, 도처에서 음모가 있었음을 알게 되었다.[7]
다른 말로 하면, 오늘날 지구의 역사에 대한 합의는 패터슨이 가정했던 것과는 다르다. 그러나 그의 결과는 여전히 지구의 진정한 나이로 받아들여지고 있다.
또 다른 문제는 “지구의 납 동위원소 시계는 지구 핵의 형성으로 인해 재설정(reset)되었을지도 모른다”는 견해이다.(227쪽). 다른 말로 하면, 오늘날 지구의 역사에 대한 합의(consensus)는 패터슨이 가정했던 것과는 다르다. 그러나 그의 결과는 여전히 지구의 진정한 나이로 받아들여지고 있다. 루이스의 생각처럼, “패터슨의 결과는 50년 전에 알고 있던 것보다 더 우발적인 결과였다”(228쪽). 이것은 하나의 질문을 불러일으킨다. 패터슨의 가정이 잘못됐다는 것을 알게 됐다면, 왜 우리는 그의 연대가 옳다고 믿어야 하는가?
분명히 지구의 나이는 과학적 문제가 아니라, 종교적, 철학적 문제인 것이다.
더 이상의 변화가 없는 이유는?
루이스의 책은 과학이 어떻게 작동되는지에 대한 또 하나의 매혹적인 통찰력을 우리에게 주고 있다. 20세기 전반기 50년 동안 지구의 나이는 2000만 년에서 45억5천만 년으로 늘어났다. 그러나 후반기 50년 동안 이 나이는 전혀 변하지 않았다. 그 이유는 무엇일까?
어떤 사람들은 과학자들이 정답을 발견했기 때문일 것이라고 주장할 수도 있다. 그러나 그것을 어떻게 확인할 수 있는가? 변화된 지구의 나이는 서구 문화에 문화적, 철학적 가치관의 변화에 의해서 기인했다고 주장될 수도 있다. 아서 홈즈는 서구 문화에 자연주의적 철학이 급속히 팽배해지던 시대를 살았다. 창조주 하나님에 의한 초자연적인 창조라는 개념은 모두 배제되었다. 오직 자연주의적 설명만 허용되었다.
모든 자연주의적 설명에 있어서 핵심적 매개 변수는 시간(time)이다 :
“시간은 사실상 음모의 주인공이다... 불가능한 것도 충분한 시간만 있다면, 가능할 수 있고, 가능할 수 있는 것은 가능한 것이 되며, 가능한 것은 확실한 것이 된다. 그저 기다리기만 하면 된다. 시간은 그 자체로 기적을 수행한다.”[8]
20세기의 처음 50년 동안 모든 학문 분야들은 자연주의적 모델을 개발하고 있었다. 지구의 나이는 지질학, 생물학, 천문학, 우주론, 지리학, 고고학, 인류학, 역사 등 모든 학문에서 중요한 매개변수였다. 한 분야에서 충분한 시간도 종종 다른 분야에서는 너무 적었다. 따라서 켈빈과 허블의 갈등이 있었던 것이다. 현재의 상태에서 30억~70억 년은 아마도 적당해 보였다. 따라서 45억5천만 년은 행복한 선택이었다. 그것은 정확하고 권위 있는 것처럼 보인다.
45억5천만 년은 우주의 나이보다 편안하게 적고, 빅뱅이 있고, 은하와 항성들이 진화하고, 우리 태양계가 자연적으로 생겨날 충분한 시간을 허용해준다. 그것은 또한 지질학적 진화, 최초 생명체의 자연발생, 생물들의 진화, 지형의 진화 등을 위한 충분한 오랜 시간을 제공해 준다. 그래서 20세기 중반에 학문들 간의 갈등은 진정되었다. 이제 여러 학문들 간의 자연주의적 모델들은 함께 맞물린 것으로 나타난다. 누구나 함께 일할 수 있는 충분한 시간을 가졌으며, 그 연대를 변경하여 얻을 수 있는 것은 아무 것도 없었다.
그 연대는 나에게 개인적으로 영향을 미쳤다.
루이스가 말했던 것처럼, 지구의 나이는 단지 학문적인 문제만이 아니다 :
“지구의 암석, 달의 암석, 다른 행성들의 나이를 알게 되면서, 우리는... 만물의 순서, 다른 천체와의 관계 등에 있어서 우리의 위치를 더 잘 이해할 수 있게 되었다. 그것은 우리 지구가 우주를 왜 돌아다니며, 우리가 왜 여기에 있는지에 대한 그림을 구축하는데 도움이 된다. (4~5쪽).
물론 그것은 삶의 의미를 포함하는 하나의 종교적 질문이다. 홈즈는 20대 초반에 모잠비크에서 별들에 관해 집으로 편지를 썼다 : “나는 전체 우주가 아무런 의미 없이 나타났다는 것이, 얼마나 두려운 비극인지를 느낍니다”(93쪽). 자연주의가 사실이라면, 홈즈는 옳은 것이다. 이 우주에는 아무런 의미가 없는 것이다.
자연주의가 사실이라면, 홈즈는 옳은 것이다. 이 우주에는 아무런 의미가 없는 것이다.
그러나 성경은 이 세계의 진실된 역사와, 왜 우리가 여기에 있는지를 말해준다. 이 우주와 모든 인간의 삶은 목적을 가지고 있다. 그래서 지구의 나이는 기독교 세계관에서 중요한 문제인 것이다. 수십억 년이라는 장구한 시간은 성경의 신뢰성과 메시지를 파괴하는 것이다.[9]
나는 루이스의 책을 인상 깊게 읽었다. 왜냐하면 그녀는 수십억 년의 지구 나이는 주관적이고, 임의적이라는 것을 생생하게 입증했기 때문이다. 따라서 지구의 나이에 관한 성경적 기록으로 시작하여, 이에 따른 과학적 증거들을 해석하는 일은 과학적으로는 완전히 타당하다. 실제로, 무엇이든지 연대를 알 수 있는 유일하고 확실한 방법은 신뢰할만한 목격자의 증언인 것이다.
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Further Reading
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References
1.See also Morris, H.M., Games some people play: the supreme rule of this game is to stifle arguments against evolution—any way you can, Creation 23(4):35, 2001; Wieland, C., The rules of the game: as the ‘rules’ of science are now defined, creation is forbidden as a conclusion—even if true, Creation 11(1):47–50, 1988.
2.Press, F. and Siever, R., Earth, 4th Ed., W.H. Freeman and Co., New York, p. 40, 1986.
3.Eiseley, L., Darwin’s Century: Evolution and the Men who Discovered It, pp. 234, 235, 240, Doubleday, Anchor, New York, 1961.
4.Woodmorappe, J., Lord Kelvin revisited on the young age of the earth, J. Creation 13(1):14, 1999.
5.Humphreys, D.R., Austin, S.A., Baumgardner, J.R. and Snelling, A.A., Helium diffusion rates support accelerated nuclear decay, in: Ivey, R.L., Proceedings of the 5th International Conference on Creationism, Creation Science Fellowship, Pittsburgh, PA, pp. 175–196, 2003.
6.Patterson, C.C., Age of meteorites and the Earth, Geochimica et Cosmochimica Acta 10:230–237, 1956.
7.Williman, A.R., Long-age isotope dating short on credibility, J. Creation 6(1):2–5, 1992.
8.Wald, G., The origin of life; in: Physics and Chemistry of Life, p. 12, 1955; quoted in: Morris, J.D., The Young Earth, Creation-Life Publishers, Colorado Springs, CO, p. 41, 1994.
9.See Mortenson, T., The Great Turning Point: The Church’s Catastrophic Mistake on Geology—Before Darwin, Master Books, Green Forest, AR, 2004.
*참조 : ▶ 방사성동위원소 연대측정의 문제점
https://creation.kr/Topic301/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6687016&t=board
▶ 방사성탄소(C-14) 연대측정
https://creation.kr/Topic301/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6687004&t=board
▶ 연대측정의 오류 사례
https://creation.kr/Topic301/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6686980&t=board
▶ 폐기된 오랜 연대의 상징물들
https://creation.kr/Topic301/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6675718&t=board
▶ 수십억 년의 연대 수용 문제
https://creation.kr/Topic502/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIj
출처 : Journal of Creation 19(2):46–50, August 2005
주소 : http://creation.com/cherry-lewis-the-dating-game-one-mans-search-for-the-age-of-the-earth-book-review
번역 : 미디어위원회
진화론의 확장과 지구 나이의 변화 :
장구한 연대가 결정되는 과정을 추적한 책 ‘연대측정 게임’
(Western culture and the age of the earth.
Review of ‘The Dating Game’ by Cherry Lewis)
by Tas Walker
체리 루이스(Cherry Lewis)는 방사성동위원소 연대측정(radioactive dating)과 지구의 나이에 대한 연구로 유명한, 영국의 지질학자인 아서 홈즈(Arthur Holmes, 1890~1965)의 삶을 추적한 책을 썼다. 나는 그 책을 인상 깊게 읽었다. 그 책은 한 사람의 평생 동안 지구의 나이에 대한 생각이 어떻게 변화해갔는지를 추적하고 있었다. 루이스 박사는 지질학자/지화학자이며, 현재 브리스톨 대학(Bristol University)에서 연구정보 책임자로 일하고 있고, 지사학 그룹(HOGG)의 사무총장이다.
아서 홈즈는 '신실한 감리교 부모님 밑에서 외아들로 자라났다'.(7쪽). 그는 성경에 대해서, 그리고 창조의 기원이 BC 4004년이라는 매혹적인 일을 잘 기억하고 있었다.(27쪽). 나중에 홈즈는 “지구의 나이는 내가 10살 때 6천 년에서, 60살이 되었을 때에 40 또는 50억 년으로, 나보다 훨씬 빠르게 나이를 먹었다”고 회상하며 말했다. 나는 홈즈가 부모님으로부터 물려받았던 기독교 신앙을 어떻게 잃어버렸는지, 그 이유를 알고 싶었다. 왜냐하면, 슬프게도 그의 이야기는 너무도 흔히 일어나는 일이기 때문이다.
짧고 흥미로운 책인 ‘연대측정 게임(The Dating Game, by Cherry Lewis, Cambridge University Press, 2000)’은 사진들과 인간의 호기심으로 가득 차 있다. 루이스는 자신의 주제를 철저히 연구했으며, 일기와 편지들을 널리 인용했다. 분명히 홈즈는 지각력이 있었고, 독립적인 사상가였으며, 역동적인 강사였고, 부지런한 연구자였다.
그것은 정말로 게임인가?
과학이 지구의 나이를 수십억 년으로 입증했다고 생각하는 사람들은 이 책으로 인해 혼란스러울 수 있다. 루이스는 지구의 나이에 대한 탐구는 객관적인 과학이 아니라, 주관적이고, 임의적이며, 변덕스런 추구라는 것을 분명히 보여주고 있었다.
책의 제목도 그 점을 잘 보여주고 있다. 일부 평론가는 그녀에게 다른 제목을 사용하도록 촉구했을 것임에 틀림없지만, ‘연대측정 게임’보다 더 적절할 수 있는 제목은 없어 보인다. 루이스는 그 제목을 바꾸기를 거부했지만, 연애소설(데이트 하는 게임) 칸에서 그 책을 발견했던 어떤 독자에게 사과해야 했다. (242쪽).
누구든지 나이를 계산하기 전에, 그 역사를 가정해야만 한다.
사전적 정의에 의하면, '게임(game)'은 기분전환이나 오락을 위한 활동으로, 일련의 규칙에 따라 우연, 기술, 인내 등을 동반하는 경쟁이나 시합으로 말해진다. 그녀는 '연대측정 게임'에서 선수(players)들의 성격을 생생하게 그려내고 있으며, 1백 년 동안의 득점 상황(연대가 늘어가는 과정)을 추적하고 있었다. 초심자에게는 그녀가 추적한 역사는 한 주제를 이해하는 가장 좋은 방법일 수 있다.
게임에서 점수는 과학적 측정에 의해서가 아니라, 선수(players)의 힘, 기술, 창의력 등의 인간적 요소들에 의해서 결정된다. 그리고 게임의 규칙(rule)은 확고한 자연의 법칙은 아니라, 선수들이 임의로 동의한 것으로, 때로는 진행 도중에 변경되기도 한다. 우리는 그러한 일이 그녀가 기술하고 있는 연대측정 사건에서 분명히 사실임을 볼 수 있다.[1]
그 게임에 대한 아서 홈즈의 관심은 십대의 한 여름방학에서 생겨났다. 이것은 위대한 물리학 자 윌리암 톰슨(William Thomson, = Lord Kelvin 켈빈 경, 1824~1907)이 타임(The Times) 지에서 연대측정 게임을 시작했을 때였다. 홈즈와 그의 친구는 그들의 좌석에 앉아있으면서 어떻게 흥분했는지를 루이스는 설명하고 있었다. 그들은 모든 논쟁에 익숙해졌을 뿐만 아니라, 당시 과학계 거장들의 이름을 모두 알게 되었다. 윌리엄 램지(William Ramsay), 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford), 프레더릭 소디(Frederick Soddy), 로버트 스트럿(Robert Strutt)...(12쪽). 또한 타임 지를 읽는 것은 홈즈에게 그 게임에 참가하도록 영향을 끼쳤다.
켈빈이 계산한 지구의 나이
루이스가 묘사한 것처럼, 홈즈는 가장 흥미로운 시기에 그의 경력을 시작했다. 40년 동안 켈빈(Lord Kelvin, 윌리암 톰슨)은 모든 반대들을 완전히 제압했다. 그러나 1900년대 초에 켈빈은 점차 지배력을 잃어가고 있었다. 다가오는 세대는 새로운 무기를 갖고 있었고, 그를 몰아내려고 했다. 아서 홈즈는 곧 핵심 선수가 되었다.
.켈빈은 연대측정 게임의 주요 선수였다. (Photo by Andrew Snelling)
1800년대 말에 켈빈은 지구의 나이가 4천만 년에서 2천만 년 사이라고 주장하면서, 본인은 낮은 쪽을 개인적으로 선호한다고 했다.(39쪽). 물론 켈빈은 지구의 나이를 측정하지 못했다. (측정했다면 '개인적으로 선호'한다는 말을 하지 않았을 것이다.) 그는 그것을 계산했을 뿐이다. (논리적으로 그의 방법은 나이의 상한선을 계산할 수 있었을 뿐이다). 그리고 계산을 시작하기 전에, 과거에 대해 가정(assumptions)을 해야만 했다. 특히, 그는 지구가 어떤 역사를 가졌을 지를 가정해야만 했다.
사실, 모든 연대 계산들은 추측되는 것이고, 가정된 역사에 기초한다. 왜냐하면 먼 과거로 돌아가 무슨 일이 일어났었는지를 직접 목격할 수 없기 때문이다. 그러나 이러한 현실은 일반적으로 인정되지 않는다. 과학적으로 어떤 것의 연대를 측정하는 것은 사실 불가능하다. 지구의 나이(또는 공룡의 나이, 또는 화산의 나이...)에 인용된 수치들은 많은 측정 장비들과 복잡한 계산식들로 인해해 권위 있게 보이지만, 개인적 신념에 대한 산출물일 뿐이다. 연대측정 게임에서 벌어지고 있는 선수들의 괴상한 행동을 일반인들은 전혀 알아챌 수가 없는 것이다.
켈빈의 경우에서, 그는 초기 지구는 용융된 용암 덩어리(a molten blob)라고 가정했고, 그 덩어리가 냉각되는 데에 걸리는 시간을 계산했다.(초기 온도, 전도율, 반사율과 같은 모든 관련 매개 변수들의 수치를 가정하여). (그러나 최근에 초기 지구는 물을 가진 채로 시작했다는 주장이 있다. 참조: 초기 지구는 평탄하며 물로 뒤덮여 있었다?)
켈빈의 계산이 옳았는가? 과학적으로 말하기는 불가능하다. 누군가 확인해볼 수 있는가? 불가능하다. 그것을 무엇과 비교할 것인가? 그것이 합리적인 것처럼 보이는지 아닌지 정도만을 말할 수 있을 뿐이었고, 켈빈은 확실히 그렇게 생각했다. 처음에, 그의 연대는 헤르만 폰 헬름홀츠(Hermann von Helmholtz, 1821~1894)가 태양의 나이에 대해 계산했던 것과 비슷하게 동의하면서 시작했다.[2]
그러나 지질학자들(그리고 진화 생물학자들)은 지구는 상상할 수 없을 정도로 오래 되었다고 생각했기 때문에, 2천만 년이라는 지구의 나이는 너무 짧았다. 켈빈은 그들의 오래된 연대는 지질학적 과정이 항상 느리고 점진적인 과정을 통해 일어난다는(동일과정설) 가정 하에서 나왔음을 알고 있었다. 그들은 열전달의 법칙과 같은 실험적으로 확립된 법칙을 기반으로 하지 않았다. 켈빈은 퉁명스러웠다. “이제 지질학적 추정에 있어서 커다란 개혁이 필요하게 되었다”(35쪽). 다른 말로하면, 켈빈은 그들에게 다른 역사를 가정하도록 도전했던 것이다. 그는 지질학자들이 지구의 역사에서 약간의 격변들을 상상함으로써, 지구의 나이를 그의 결과와 쉽게 조화시킬 수 있음을 알고 있었다.
그러나 지질학자들은 켈빈의 제안을 받아들이지 않았다. "대부분의 지질학자들은 켈빈의 권위에 의해서 분명히 협박당했고, 그의 주장에 주의를 기울여야한다고 느꼈다"고 루이스는 설명했다.(35쪽).
지질학자들의 문제는 켈빈의 '권위'가 아니었다. 문제는 지구 행성에 대한 켈빈이 가정한 나이에 동의해야한다는 것이었고, 그의 선택된 매개변수들에 실수를 발견할 수 없었다는 것이었다. 그 후에 그것은 단지 수학적 손잡이를 돌리는 문제였고, 그러한 나이는 대세가 되었다.
그러나 시카고 대학의 지질학과 교수였던 챔벌린(Chamberlin, 1843~1928)은 패배를 인정할 준비가 되어 있지 않았다. 그는 켈빈이 계산했던 것보다 더 많은 시간을 허락하는, 물질 입자 내에 새로운 에너지원이 아직 발견되지 않았을 것이라고 추측했다.[2] 지질학계에서는 이 반응을 영웅적인 것으로 여겼지만, 문제는 과학적으로 해결될 수 없었다. 분명히, 챔벌린은 어떠한 관측도 없이, 믿음의 문제로서, 단지 장구한 연대에 대한 자신의 신념에 의존하고 있었다.
찰스 다윈(Charles Darwin)과 토마스 헉슬리(T. H. Huxley)와 같은 진화생물학자들은 켈빈으로 인해 행복할 수가 없었다. 2천만 년이라는 시간은 수많은 생물들의 진화가 일어나기에 불충분한 시간이었다. 다윈은 켈빈을 '가장 쓰라린 곤란(sorest trouble)'이라고 기술하면서, 특히 불만을 나타냈다 (35쪽). 이것은 켈빈의 마음에 들었다. 왜냐하면 그는 진화론에 반대했기 때문이었다. 로렌 아이슬리(Loren Eiseley)는 썼다 :
물리학에서 이러한 발전이 다윈을 얼마나 괴롭혔는지는, 그의 편지에서 볼 수 있다. 다윈은 켈빈 경을 "끔찍한 유령(odious spectre)"으로 언급했다. 그리고 한 편지(1869년)에서... 다윈은 이렇게 쓰고 있었다 : "1백만 년 내에 일어날 수 있는 일에 대한 당신의 뛰어난 발언에도 불구하고, 나는 윌리엄 톰슨(켈빈) 경에 의한, 이 세계의 매우 짧은 기간으로 인해 매우 큰 어려움을 겪고 있다네. 왜냐하면 나의 이론적 견해는 캄브리아기 지층 이전에 매우 오랜 기간을 요구하기 때문이지."... (다윈)은 1871년에 월리스(Wallace)에게 고통스러워하며 의심하는 편지를 썼다. "나는 아직도 태양과 지구의 짧은 나이에 대한 근본적인 개념을 소화할 수가 없다네."[3]
기독교인들은 종종 켈빈을 위대한 창조론자로서 간주한다. 왜냐하면 그가 진화론을 반대했기 때문이다. 그가 다윈의 이론을 40년 동안 머물러있도록 만들었다고 평가하고 있다. 그러나 캘빈은 기독교 세계관의 신뢰성에 심각한 손상을 주었던 사람이다. 왜냐하면 그는 성경과 모순되는 지구의 역사를 대중들에게 홍보했기 때문이다. 성경은 분명히 지구는 원래 물로 뒤덮여 있었다고 말한다. 그러나 캘빈은 초기 지구는 용융된 덩어리라고 말했다. 성경은 지구의 나이가 대략 6000년 정도에 불과함을 나타낸다. 그러나 캘빈은 2천만 년의 나이를 주장했다. 만약 기독교인들이 자신들의 책(성경)이 말하고 있는 평범한 가르침을 받아들이지 않는다면, 왜 다른 사람들이 성경을 권위 있는 책으로 받아들이도록 전하는가?
방사능의 발견이 게임을 뒤집어 버렸다.
아서 홈즈가 경력을 쌓기 시작하고 있을 때, 연대측정 게임은 매혹적인 전환점을 갖게 된다. 1896년에 앙리 베크렐(Antoine Henri Becquerel, 1852~1908)이 방사능(radioactivity)을 발견하면서, 양상은 극적으로 바뀌었다. 지구 내부에서 원소들의 방사성붕괴로 생성된 열은 지구의 냉각을 더 오랜 세월로 연장시키는 데에 신속하게 동원되었다. 따라서 방사능은 제안된 지구의 나이와 다른 나이를 허용할 수 있게 했다. 이제 지질학자들과 진화생물학자들이 필요로 하는 장구한 연대로 시간을 확장시킬 수 있게 되었다.(49쪽) '필요(need)'라는 단어에 주목해야 한다! 방사능의 발견으로 열 문제가 해결되었다는 사실은 널리 퍼져나갔지만, 경험적 증거들은 아직도 지구의 나이가 현재 믿어지는 것보다 훨씬 젊다는 견해를 지지하고 있었다.[4]
.아서 홈즈(Arthur Holmes)
가장 중요한 것은 방사능으로 개별 암석과 광물의 나이를 계산할 수 있게 되었다는 것이었다. 이것으로 아서 홈즈는 유명하게 되었다. 개별 암석의 ‘진정한’ 연대를 맨 처음 측정했던 사람은 어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford, 1871~1937) 였다고, 루이스는 설명했다. 그녀가 ‘진정한(true)’ 이라는 단어를 쓴 것은 조금 이상했다. 왜냐하면 그녀의 말에 의하면, 연대(지구의 나이)는 발견되는 것이 아니라, 가정되는 것이라고 설명했기 때문이다. (모든 연대 계산은 과거에 대한 가정들에 기초하고 있다.) 2페이지 뒤에서, 루이스는 로버트 스트럿(Robert Strutt)이 “그 방법의 결함들을 확인했다”고 말하고 있다.(56쪽). 러더퍼드의 ‘진정한’ 연대도 너무도 많은 결함들이 있었던 것이다.
그러한 '결함'들 말고도, 그 당시에는 두 가지의 다른 우라늄 붕괴 사슬이 있다는 사실, 또는 우라늄과 납의 다른 동위원소들이 있다는 사실을 몰랐다고, 루이스는 말한다. 사실 그들은 동위원소가 존재한다는 사실을 모르고 있었다. 이 사실은 1913년 프레더릭 소디(Frederick Soddy, 1877~1956)가 발표할 때 알려졌다.(112~115쪽). 이것은 연대측정 게임에서 또 다른 중요한 사실을 보여준다 : 가정(assumptions)들은 항상 무지(ignorance)로부터 만들어진다는 것이다. 그것이 모든 연대측정 결과들이 항상 불확실한 이유이다. 루이스가 반복해서 보여주고 있듯이, 새로운 발견이 나타나면, 기존의 주장은 사라져버린다는 것이다.
홈즈가 노르웨이의 암석에 대한 그의 최초의 우라늄-납(uranium-lead) 연대측정 결과(아직도 동위원소들의 발견 이전)를 발표했을 때, 불과 21세의 나이였다. 그는 또한 볼트우드(Boltwood)에 의해 이전에 발표됐던 데이터로부터 연대를 재계산했으며, 가장 오래된 결과는 1억6천4백만 년이었다.(63~64쪽). 그러한 연대는 이전에 발표됐던 그 어떠한 연대보다도 엄청나게 늘어난 연대였다. 과학계의 반응은 믿을 수 없어하며 놀라워했다. 이제 지질학자들은 “어떠한 증거도 없었던 퇴적지층에, 연대를 배정할 수 있는 엄청난 시간 척도를 부여받았다.”(65쪽).
방법과 연대는 선택된다.
루이스가 전하고 있는 재미있는 에피소드 중 하나는, 헬륨 방법을 사용하여 영국 북부의 두 암석에 대한 연대측정에 관한 것이다.(149~150쪽) 홈즈는 화성암 암상(igneous sill)은 '1억8200만 년, 암맥(dyke)은 2600만 년의 연대를 얻었다. 홈즈는 기뻤다. 그는 그 결과가 '지질학적 증거와 매우 잘 일치할 것‘이라고 생각했다. 그런데, 누가 어떻게 알 수 있는가?
그러나 오늘날 그 암상은 1억8200만 년이 아니라, 2억9500만 년으로 간주되고 있고, 암맥은 2600만 년이 아니라, 6000만 년으로 간주되고 있다. 헬륨 연대측정 방법은 불일치로 인해 비난 받아왔다. 왜냐하면 헬륨이 암석으로부터 누출되기 때문에, 너무 낮은 연대를 보인다는 것이다. 그러나 홈즈는 결함 있는 연대측정 방법을 왜 그렇게도 빨리 받아들였을까? 루이스는 설명한다 :
"성공적인 연대측정 기술을 찾고자하는 열망이 너무도 강했기 때문에, 헬륨 연대측정 결과가 "약간 낮음"에도 불구하고, 그들은 납 연대에 기초했던 부족한 결과들에 상당히 만족스럽게 일치하는 결과였다고 스스로 확신했다.“(151쪽)
이러한 연대측정은 객관적인 과학적 방법과는 거리가 먼 것이었다.
흥미롭게도, 헬륨 방법은 계속해서 운석(meteorites)들에 대해서도 사용되었고, 몇몇은 극히 오래된 연대가 얻어졌다.(221쪽). 지구의 시료와 달리, 운석은 헬륨을 잃어버리지 않았다고 주장됐다.(다시 한번 말하지만, 그것을 어떻게 알 수 있는가?). 그러나 비정상적으로 오래된 연대가 나온(즉 예상했던 것과 일치하지 않는) 경우는, 운석이 우주를 날아가면서 우주방사선에 포격되어 헬륨을 얻게 되었다고 제안되었다. 이는 비정상적인 결과를 기각시키기 위해서, 호출된 임시방편의 가정에 대한 또 하나의 사례이다.
이러한 이야기들은 연대측정 게임에서 사용된 방법과 얻어진 연대들이, 이미 믿고 있거나, 예상되는 연대와 동의하는지 여부에 따라, 측정 이후에 어떻게 선택되는지를 보여준다. 최근 창조론자들의 연구는 특별히 헬륨 방법에 대해서 자세히 수행되었다. 화강암으로부터 지르콘(zircons) 내에 들어있는 헬륨은 사실은 수백만 년이라는 개념을 반대하는 강력한 증거를 제공하고 있으며, 과거에 핵붕괴가 가속화됐었음을 찬성하는 증거들을 제공하고 있다. 논쟁의 주된 이슈는 앞에서 언급됐던 헬륨의 급속한 누출이다. 그럼에도 불구하고 여전히 많은 헬륨이 지르콘 내에 남아 있다![15]
허블 사건
루이스는 1940년대 후반에 등장했던 흥미로웠던 학문 간의 분규에 대해 기술하고 있었다. 지구의 나이가 점진적으로 30억 년 이상으로 커지면서 지구 나이가 우주 나이의 2배가 되었다.(191쪽). 켈빈의 경우와 마찬가지로, 이 문제는 과학 분야에서 주도권의 싸움이 되었다.
우주의 나이는 우주의 빅뱅(Big Bang) 역사를 가정하여 허블상수(Hubble constant)로부터 계산된 것이었었다. 에드윈 허블(Edwin Hubble, 1889~1953)은 아무도 그 상수 값에 대해 진지하게 의문을 제기하지 못할 것이라는 입장을 취했다. 1936년까지 허블은 그 상수의 개정은 단지 사소한 수준 정도일 것이라고 결론 내렸다.
.1940년대 후반에 지구의 나이는 우주의 나이 보다 두 배나 되었다! (Image by NASA, ESA, J. Blakeslee and F. Ford (JHU))
그래서 비난은 방사성동위원소 연대측정으로 향해 쏟아졌다. 1949년에도 허블상수 값의 관측 변화를 통해서 시간 척도 문제를 해결할 가능성은 매우 희박한 것으로 간주됐었다. 일부 천문학자들은 또 다시 방사성 붕괴속도는 시간에 따라 변해왔다고 제안했다.(오늘날 창조론자들도 같은 제안을 하지만 조롱당한다).
그러나 천문학자들은 결국 항복했다. 1950년대에 허블상수에 대한 새로운 측정은 우주의 나이를 연장시켰고, 마침내 “지구의 나이보다 안전하게 오래된 나이“를 갖게 되었다.(191쪽). 이 극적인 에피소드는 이 연대 문제가 과학적으로 측정 가능한 매개변수들에 의해서가 아니라, 의지와 신념의 전투라는 것을 다시 한번 보여주었다.
패터슨이 노벨상을 수상하다.
독자들이 예상하듯이, 루이스는 그녀의 책이 끝나기 직전에, 연대(나이)에 대한 질문에 답을 하고 있다. 그녀는 클레어 패터슨(Clair Patterson, 1922~1995)이 마침내 지구의 ‘진정한’ 나이를 측정한 사람으로 역사책에 기록되었다고 말한다. 광란의 기적이 마침내 이루어진 것이다.(225쪽).
그러나 여기에 우리는 아이러니한 왜곡을 볼 수 있다. 패터슨은 지구의 암석을 사용하여 지구의 연대를 측정한 것이 아니었다. 그의 주요한 증거들은 운석에서 온 것이었다! 운석이 지구의 나이와 어떤 관계가 있단 말인가?
누군가가 어떤 것의 나이를 계산하기 전에, 그것의 역사, 즉 그것이 어떻게 형성되었고, 그 때부터 현재까지 무슨 일이 일어났었는지를 가정해야한다는 것을 기억해야만 한다. 20세기 초, 챔벌린(Chamberlin)은 지구는 그가 '미행성(planetesimals)'이라고 불렀던, 차갑고, 단단한 입자와 암석들의 축적에 의해 형성되었다는 개념을 발전시켰다. 1950년대에 이 설명이 널리 받아들여졌고, 운석은 지구가 형성될 때부터 남겨져있던 쓰레기로 간주됐었다.
이 가정에 기초한 운석 자료로부터 계산된 숫자는 45.5±0.7억 년의 연대를 나타내었고, 패터슨이 1956년에 발표한 이 나이는 현재까지 여전히 받아들여지고 있다.
처음에 홈즈는 이 방법을 열렬히 받아들이지 않았다.
“지구의 나이나 지각의 나이를 계산하기위한 기초 자료로서, 철운석(iron meteorites)에 들어있는 납의 동위원소 조성을 사용하는 것은 원칙적으로 건전하지 않다 ... 올바른 방법은 지상에 있는 물질을 사용하는 것이다 (227쪽).
물론 하나의 명백한 문제가 제기된다. 루이스가 설명하듯이 :
“만약 지구와 운석이 같은 물질로부터 발생했다는 기원적 관계가 없고, 동시에 형성되지 않았다면, 운석에 들어있는 고대의 납은 지구의 것이 아니었을 것이다. 따라서 운석으로부터 지구의 나이를 결정할 아무런 이유가 없으며, 모든 것들은 다시 원점으로 돌아갈 것이다.“ (225쪽)
이러한 도전에 답하기 위해서, 패터슨은 1956년에 4개의 운석에서 나온 납의 동위원소 조성과 현대의 대양저 퇴적물(ocean floor sediment)에서 채취된 납의 동위원소 조성을 그래프로 작성했다. 대양저 샘플은 운석과 같은 선으로 그려졌기 때문에, 패터슨은 모두 동일한 우주 물질로 형성되었다고 주장했다.(226쪽).
그것으로 그 문제는 잠잠해졌고, 45억5천만 년이라는 지구의 나이는 보편적으로 인용되었다. 그러나 더 많은 대양저 퇴적물이 분석됨에 따라, 데이터들은 하나의 직선으로 모여지지 않았고, 도처에서 음모가 있었음을 알게 되었다.[7]
다른 말로 하면, 오늘날 지구의 역사에 대한 합의는 패터슨이 가정했던 것과는 다르다. 그러나 그의 결과는 여전히 지구의 진정한 나이로 받아들여지고 있다.
또 다른 문제는 “지구의 납 동위원소 시계는 지구 핵의 형성으로 인해 재설정(reset)되었을지도 모른다”는 견해이다.(227쪽). 다른 말로 하면, 오늘날 지구의 역사에 대한 합의(consensus)는 패터슨이 가정했던 것과는 다르다. 그러나 그의 결과는 여전히 지구의 진정한 나이로 받아들여지고 있다. 루이스의 생각처럼, “패터슨의 결과는 50년 전에 알고 있던 것보다 더 우발적인 결과였다”(228쪽). 이것은 하나의 질문을 불러일으킨다. 패터슨의 가정이 잘못됐다는 것을 알게 됐다면, 왜 우리는 그의 연대가 옳다고 믿어야 하는가?
분명히 지구의 나이는 과학적 문제가 아니라, 종교적, 철학적 문제인 것이다.
더 이상의 변화가 없는 이유는?
루이스의 책은 과학이 어떻게 작동되는지에 대한 또 하나의 매혹적인 통찰력을 우리에게 주고 있다. 20세기 전반기 50년 동안 지구의 나이는 2000만 년에서 45억5천만 년으로 늘어났다. 그러나 후반기 50년 동안 이 나이는 전혀 변하지 않았다. 그 이유는 무엇일까?
어떤 사람들은 과학자들이 정답을 발견했기 때문일 것이라고 주장할 수도 있다. 그러나 그것을 어떻게 확인할 수 있는가? 변화된 지구의 나이는 서구 문화에 문화적, 철학적 가치관의 변화에 의해서 기인했다고 주장될 수도 있다. 아서 홈즈는 서구 문화에 자연주의적 철학이 급속히 팽배해지던 시대를 살았다. 창조주 하나님에 의한 초자연적인 창조라는 개념은 모두 배제되었다. 오직 자연주의적 설명만 허용되었다.
모든 자연주의적 설명에 있어서 핵심적 매개 변수는 시간(time)이다 :
“시간은 사실상 음모의 주인공이다... 불가능한 것도 충분한 시간만 있다면, 가능할 수 있고, 가능할 수 있는 것은 가능한 것이 되며, 가능한 것은 확실한 것이 된다. 그저 기다리기만 하면 된다. 시간은 그 자체로 기적을 수행한다.”[8]
20세기의 처음 50년 동안 모든 학문 분야들은 자연주의적 모델을 개발하고 있었다. 지구의 나이는 지질학, 생물학, 천문학, 우주론, 지리학, 고고학, 인류학, 역사 등 모든 학문에서 중요한 매개변수였다. 한 분야에서 충분한 시간도 종종 다른 분야에서는 너무 적었다. 따라서 켈빈과 허블의 갈등이 있었던 것이다. 현재의 상태에서 30억~70억 년은 아마도 적당해 보였다. 따라서 45억5천만 년은 행복한 선택이었다. 그것은 정확하고 권위 있는 것처럼 보인다.
45억5천만 년은 우주의 나이보다 편안하게 적고, 빅뱅이 있고, 은하와 항성들이 진화하고, 우리 태양계가 자연적으로 생겨날 충분한 시간을 허용해준다. 그것은 또한 지질학적 진화, 최초 생명체의 자연발생, 생물들의 진화, 지형의 진화 등을 위한 충분한 오랜 시간을 제공해 준다. 그래서 20세기 중반에 학문들 간의 갈등은 진정되었다. 이제 여러 학문들 간의 자연주의적 모델들은 함께 맞물린 것으로 나타난다. 누구나 함께 일할 수 있는 충분한 시간을 가졌으며, 그 연대를 변경하여 얻을 수 있는 것은 아무 것도 없었다.
그 연대는 나에게 개인적으로 영향을 미쳤다.
루이스가 말했던 것처럼, 지구의 나이는 단지 학문적인 문제만이 아니다 :
“지구의 암석, 달의 암석, 다른 행성들의 나이를 알게 되면서, 우리는... 만물의 순서, 다른 천체와의 관계 등에 있어서 우리의 위치를 더 잘 이해할 수 있게 되었다. 그것은 우리 지구가 우주를 왜 돌아다니며, 우리가 왜 여기에 있는지에 대한 그림을 구축하는데 도움이 된다. (4~5쪽).
물론 그것은 삶의 의미를 포함하는 하나의 종교적 질문이다. 홈즈는 20대 초반에 모잠비크에서 별들에 관해 집으로 편지를 썼다 : “나는 전체 우주가 아무런 의미 없이 나타났다는 것이, 얼마나 두려운 비극인지를 느낍니다”(93쪽). 자연주의가 사실이라면, 홈즈는 옳은 것이다. 이 우주에는 아무런 의미가 없는 것이다.
자연주의가 사실이라면, 홈즈는 옳은 것이다. 이 우주에는 아무런 의미가 없는 것이다.
그러나 성경은 이 세계의 진실된 역사와, 왜 우리가 여기에 있는지를 말해준다. 이 우주와 모든 인간의 삶은 목적을 가지고 있다. 그래서 지구의 나이는 기독교 세계관에서 중요한 문제인 것이다. 수십억 년이라는 장구한 시간은 성경의 신뢰성과 메시지를 파괴하는 것이다.[9]
나는 루이스의 책을 인상 깊게 읽었다. 왜냐하면 그녀는 수십억 년의 지구 나이는 주관적이고, 임의적이라는 것을 생생하게 입증했기 때문이다. 따라서 지구의 나이에 관한 성경적 기록으로 시작하여, 이에 따른 과학적 증거들을 해석하는 일은 과학적으로는 완전히 타당하다. 실제로, 무엇이든지 연대를 알 수 있는 유일하고 확실한 방법은 신뢰할만한 목격자의 증언인 것이다.
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References
1.See also Morris, H.M., Games some people play: the supreme rule of this game is to stifle arguments against evolution—any way you can, Creation 23(4):35, 2001; Wieland, C., The rules of the game: as the ‘rules’ of science are now defined, creation is forbidden as a conclusion—even if true, Creation 11(1):47–50, 1988.
2.Press, F. and Siever, R., Earth, 4th Ed., W.H. Freeman and Co., New York, p. 40, 1986.
3.Eiseley, L., Darwin’s Century: Evolution and the Men who Discovered It, pp. 234, 235, 240, Doubleday, Anchor, New York, 1961.
4.Woodmorappe, J., Lord Kelvin revisited on the young age of the earth, J. Creation 13(1):14, 1999.
5.Humphreys, D.R., Austin, S.A., Baumgardner, J.R. and Snelling, A.A., Helium diffusion rates support accelerated nuclear decay, in: Ivey, R.L., Proceedings of the 5th International Conference on Creationism, Creation Science Fellowship, Pittsburgh, PA, pp. 175–196, 2003.
6.Patterson, C.C., Age of meteorites and the Earth, Geochimica et Cosmochimica Acta 10:230–237, 1956.
7.Williman, A.R., Long-age isotope dating short on credibility, J. Creation 6(1):2–5, 1992.
8.Wald, G., The origin of life; in: Physics and Chemistry of Life, p. 12, 1955; quoted in: Morris, J.D., The Young Earth, Creation-Life Publishers, Colorado Springs, CO, p. 41, 1994.
9.See Mortenson, T., The Great Turning Point: The Church’s Catastrophic Mistake on Geology—Before Darwin, Master Books, Green Forest, AR, 2004.
*참조 : ▶ 방사성동위원소 연대측정의 문제점
https://creation.kr/Topic301/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6687016&t=board
▶ 방사성탄소(C-14) 연대측정
https://creation.kr/Topic301/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6687004&t=board
▶ 연대측정의 오류 사례
https://creation.kr/Topic301/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6686980&t=board
▶ 폐기된 오랜 연대의 상징물들
https://creation.kr/Topic301/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6675718&t=board
▶ 수십억 년의 연대 수용 문제
https://creation.kr/Topic502/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIj
출처 : Journal of Creation 19(2):46–50, August 2005
주소 : http://creation.com/cherry-lewis-the-dating-game-one-mans-search-for-the-age-of-the-earth-book-review
번역 : 미디어위원회