젊은 지구(The Young Earth) 7장. 전 세계에 걸친 물리적 작용 2
: 판구조론, 지구 자기장, 대기 중 헬륨
by John D. Morris, Ph.D.
판 구조론
잠시 화제를 돌려 판구조론에 대해 간단히 이야기 해보자. 한 때 한 덩어리였던 육지가 오늘날의 대륙으로 분리되었다는 견해를 어느 누구도 관찰해서 확인한 적은 없지만, 이 견해를 지지하는 유력한 증거가 있다. 대륙들이 서로 맞춰지는 것은 물론이고, 대륙들을 맞추어 놓았을 때 양쪽 대륙의 산맥이나 단층도 맞추어진다는 것이 이 견해를 지지한다. 증거는 이것 말고도 더 있다. 어떤 식이든 과거에 대륙의 분리가 있었던 것 같으며, 그렇다면 이것은 성경 모델에 포함되어야 한다.
나는 노아 홍수 때 지구 표면이 전반적으로 재구성되면서 대륙의 분리도 일어났을 것으로 확신한다. 대륙의 분리는 아마 흙이 퇴적되어 많은 지층들이 형성되고 산맥과 단층이 발달된 후인 노아 홍수의 마지막 단계에서 일어났을 것이고, 십중팔구 홍수를 마무리하는데 도움이 되었을 것이다. 설명하자면 이렇다. 온 지구를 덮을 정도로 충분한 물이 있었다. 만일 지구가 우툴두툴하지 않고 완전히 평탄하다면 물의 깊이는 2.4km일 것이다. 분명히 홍수 전이나 홍수의 초반에는 지구의 표면이 지금보다 훨씬 평평했을 것이다 ― 바다도 그렇게 깊지 않고 산도 그렇게 높지 않아서 일시적이나마 홍수물이 온 지구를 덮어버릴 수 있었을 것이다.
그렇다면 어떻게 홍수가 끝났을까? 그 많은 물은 지금 어디에 있을까? 분명히 그 물은 현재 바다에 저장되어 있으며, 바다는 대륙이 높은 것보다 더 깊고, 지구 표면의 2/3를 차지한다. 홍수 중에는 이렇게 깊고 넓은 바다가 존재하지 않았을 것으로 생각된다. 만약 존재했다면 성경이 암시하는 바와 같이 물이 대륙을 뒤덮지는 못했을 것이다. 어찌되었든 바다가 깊어지고 넓어져 물이 바다로 빠지면서, 대륙의 홍수가 끝났을 것이 틀림없다. 대륙의 이동이 이와 관련된 물리적 메커니즘의 하나였을지도 모른다. 이것이 지구 생성시의 대양 지각이 발견되지 않는 이유를 일부 설명해 준다. 대양 지각은 모두 홍수의 마지막 단계에서 형성되었을 것이다.
그럼에도 불구하고 판구조론은 관찰된 적도 없고 실질적으로 증명된 적도 없다는 것을 염두에 두어야 한다. 지구 표면이 몇 개의 판으로 나누어지고, 그 판의 경계가 오늘날의 지진 진원지를 연결한 선과 일치하는 것은 사실이다. 한 판이 인접한 판의 아래로 가라앉거나 인접한 두 판이 서로 수평 방향으로 이동하고 있다는 증거도 있다. 한 덩어리였던 대륙이 분리되어 현재의 위치로 이동했다는 견해는, 역사를 주관적으로 재구성한 것이지만 이를 입증하는 여러 가지 데이터들이 있다. 중앙 해령(海嶺) (역자 주; 해령은 폭이 좁고 길이가 길며 경사가 급한 해저 융기지대(隆起地帶))의 확장축과 평행한 띠 모양 고자기(古磁氣) 패턴의 발견은 판구조 이론의 중요한 증거로 인정된다. 지질학의 모든 교과서가 이것을 반영하고 있으며, 대부분의 교과서는 아이슬란드 근처의 레이크제인스(Reykjanes) 해령(海嶺)에서 측정된 것 같은 고자기(古磁氣) 흔적을 싣고 있다.
그림을 보면 수긍이 갈 것 같기도 하지만 이런 모양이 일반적이지는 않다. 이렇게 선명하게 거울-형상 패턴으로 존재하는 곳은 거의 없다. 어떤 곳에서는 줄무늬가 해령에 평행하지 않고 수직이며, 어떤 곳은 선명한 무늬가 전혀 없는 곳도 있다. 데이터는 극도로 복잡하고 혼란스럽다.
중앙해령 열곡(裂谷, rift valley : 경사이동단층 또는 정단층들 사이에 있는 지각의 일부가 함몰되어 형성된 긴 계곡)으로부터 멀어지면서, 열곡에 평행한 자기화 띠들은 역전되어 나타난다. 뿐만 아니라 각각의 자기화 띠도 시굴 결과가 보여주듯 수직으로 지구 중심으로 들어가면서 역전이 발생한다는 조사 결과는 문제를 더욱 복잡하게 만든다. 동일과정론자들인 동료들은 수직 방향의 역전을 거의 받아들이지 않는다. 이러한 현상은 급속히 확장되는 것과 관련해 급속하게 역전되는 것으로 해석할 때 가장 잘 이해된다.
전통적 이론에 모순되게 보이는 데이터는 또 있다. 대서양을 가로지른 거리를 정밀하게 측정한 결과와 이동(movement) 예측치가 일치하지 않으며, 다른 지역에서도 이러한 현상이 발견된다. 어떤 경우에는 현재 이동이 전혀 없고, 또 어떤 경우에는 이동이 예상과는 반대 방향으로 일어난다. 이 이론의 주된 약점은 일상적인 자연 조건에서는 대륙을 이동시킬 방법이 없다는 것이다. 판의 주요한 이동은 과거에 이루어졌으며, 현재는 정지했거나 정지하고 있는 것 같다.
소수의 과학자들은 계속 대륙이동설을 반대하고 있다. 이들은 최근에 제안된 '서지 구조론(Surge Tectonics)'이라는 이론이 지금까지 밝혀진 모든 데이터를 판구조론보다 훨씬 더 간단하게 설명할 수 있다고 주장한다. 급속하고 일시적인 이동을 주장하는 이 이론은 관찰된 자기띠를 열곡을 따라 발생한 용암의 (열곡에 대해 직각 방향이 아닌) 이동에 의해 자기장 역전을 사용하지 않고 설명할 수 있다고 주장한다.
이 경쟁 이론에 대해 이의를 제기하려는 것은 아니다. 과거를 재구성할려고 할 때 존재하는 어려움과 과학적 데이터를 해석하는 방법은 항상 한 가지 이상 존재한다는 사실을―특히 역사와 관련될 때는―시사해주기 때문에 언급한 것뿐이다. 우연하게도 '서지 구조론' 창시자 중의 한 사람이 최근 나의 세미나에 참석했다. 친구를 따라 온 그와 세미나 전에 이야기를 나누었는데, 분명히 젊은 지구 창조론을 제외한 다른 아이디어에는 마음이 열려 있었다. 세미나 후 충격을 받은 것이 역력한 모습으로 나의 견해를 받아들이고 싶지 않다면서 떠났지만, 그는 나의 이론 특히 나의 전제 조건으로부터는 아무런 오류도 발견하지 못했다. 그러므로 젊은 지구 모델이 과학적으로 잘 성립된다는 것을 알게 되었을 것이다.
부분적인 증거를 가지고 역사를 재구성하는 것은 위험한 일이다. 나는 성경에 주어진 정확한 역사에 맞추어 역사를 재구성해야 한다고 생각한다. 성경이 상세한 부분까지 알려 주지는 않기 때문에 이 일이 어려운 것은 사실이다. 하지만 성경이 없으면 우리는 시작조차 할 수 없다.
사실상 판 이동에 대한 적절한 메커니즘을 제공하는 유일한 대륙분리 시나리오는 격변적 사건 (소행성이 바다에 충돌하는 것과 같은)에 의해 촉발되는 해양지각의 빠른 침강(沈降)에 관련된다. 이러한 아이디어에 대한 성경의 직접적인 근거는 없지만, 이 아이디어는 지질학적 증거와 지구물리학적 증거를 성경의 전반적인 틀에 맞추어 넣는다. 창조론자와 비창조론자 진영 모두 기꺼이 받아들이는 이 모델은 창조론자이며 지구물리학자이며 미국 ICR 협동교수인 존 바움가드너 박사가 노아의 홍수를 염두에 두고 전개한 이론이다. 이 사건이 해양 지각을 대륙 아래로 함몰시키고 대륙을 이동시키고 대륙사이에 해양 지각을 형성함으로써 홍수 전의 해양 지각을 모두 파괴해 버렸다고 생각한다. 이 사건은 홍수의 참극에 기여하기도 했지만, 결과적으로 홍수를 마무리하게 된다.
정리해서 이야기하면 판구조론은 관찰할 수 있는 사실이다. 판이 존재하며 판이 서로 이동하기도 한다. 더욱이 과거에 하나밖에 없던 초-대륙의 분리 아이디어를 지지하는 증거가 많다. 그러나 내 생각에는 이러한 대규모의 이동은 홍수를 둘러싼 급속하고 역동적인 사건에 의해서만 가능할 것 같다. 적어도 홍수가 대륙을 이동시키는데 필요한 에너지와 조건을 제공한다고 생각한다. 더 많이 연구해 보아야 하겠지만, 현재의 에너지 레벨이나 진행속도로 대륙을 이동시켜 보려는 동일과정론자가 경험하게 될 당혹감은 상상할 수도 없이 클 것이다.
자기장의 소멸을 동반하는 빠른 자기 역전
지구자기 쇠퇴로 돌아가 보자. 진화론자가 제안하듯이 오랜 세월에 걸쳐 서서히 분리됨에 따라 자기띠가 서서히 형성된다면, 최근 역전(逆轉; reversal)이 70만 년 전이라고 하는 사실을 어떻게 이해해야 하는가? (2만여 년 전에 역전현상이 있었을 것이라는 제안도 있지만, 받아들이는 사람은 거의 없다.) 지구 자기의 세기가 70만 년 동안이나 아니 2만 년 동안이라도 현재와 같은 추세로 붕괴했다면, 생명체의 생존이 불가능했을 것이다. 더욱이 역전이 서서히 일어나는 동안 자기장의 세기는 오랜 세월동안 아주 약했을 것이며 생명체에 나쁜 영향을 미쳤을 것이다.
반면 젊은 지구 주창자들이 역전된 자기장 방향을 가진 암석들, 특히 활동중인 중앙해령을 따라 분포된 암석들이 지각에 포함되어 있다는 사실을 어떻게 다루는지 보자. 뉴멕시코 소재 샌디아 국립 연구소의 물리학자이며 미국 ICR의 물리학 협동교수인 러셀 험프리 박사가 이 문제를 풀어보려고 시도했다. 내가 이 책에서 주장하듯이, 그는 노아 홍수가 단지 수 천년 전에 발생했다는 것을 사실로 채택했다. 이를 기반으로 매우 혁신적인 해법(자기 역전을 포함한 실제 데이터를 간단명료하게 설명한다)을 제시했다. 반스(Barnes)의 전류 자연감소 개념의 출판 후 수년간 창조론자들은 많은 데이터가 자기역전을 지지한다는 사실을 다룰 방법을 거의 찾지 못했다. 알다시피 자기역전(磁氣逆轉)과 역전을 암시하는 데이터가 매우 복잡하기는 하지만, 자기(磁氣)가 역전된 것은 사실이다. 육지와 바다의 고기(古期) 암석으로부터 채취한 수천, 수만 개의 자기역전 시료가 조사·연구되었다. 다른 범주의 시료는 고고학적 유적지에서, 그 연대를 알 수 있는 벽돌, 벽돌 굽는 가마, 모닥불, 돌, 도자기 등으로부터 나온다. 이러한 유물이 가열될 때 유물의 철 성분이 지자기의 방향으로 자기화된다. 이것이 식으면서 자기화 방향이 보존되어 현재 측정할 수 있는 것이다. 고자기(古磁氣) 측정(archaeomagnetic measurement)에 의하면, AD 1000년에 지구자기의 크기가 현재보다 40% 정도 컸다. 지구자기의 세기는 계속 감소해 왔으며, 지금도 계속 감소하고 있다.
이처럼 고자기나 유물 자기 측정결과는 지구자기의 세기가 간단한 전기 저항에 의해 감쇄한다는 자기장의 개념과는 상치된다. 몇 가지 종류의 이유와 원인을 아래에 적었다. 그것들을 짜 맞추어 험프리는 한 모델을 개발했다. 최근에 태양의 자기장이 흑점 주기와 연관되어 매 11년마다 규칙적으로 역전되는 것이 발견되었다. 진화론자들은 태양의 자기장이 지구와 비슷하게 다이너모(dynamo; 발전기) 작용에 의해 생성된다고 생각했으나, 이제는 문제가 있다는 것을 인식하고 있다. 매번 에너지를 굉장히 소모하는데 어떻게 자기장이 그리 자주 역전될 수 있는가? 또 어떻게 수십억 년 동안 자기장을 유지할 수 있는가? 다이너모 이론은 그 어느 때보다도 불안정한 위치에 있다.
지구 자기장의 특성은 다이너모 현상에 의해 전류가 유지되는 것이 아니라, 움직이지 않는 지구 핵에서의 전류 때문인 것 같다. 현재 관찰되는 감쇄는 간단한 전기저항 모델로 잘 예상할 수 있다. 이것은 지구 창조 이래의 데이터로 가정되며 현재 감쇄 중인 전류가 만드는 '매우 보기 좋은' 자기장과 함께 완전해진다. 하나님이 지구를 이러한 보호막으로 둘러싸셨을 것이라는 생각은 일리가 있다. 감쇄는 아마 땅이 아담의 범죄로 인하여 저주를 받았을 때(창세기 3:17))부터 시작되었을 것이다. 험프리스 박사가 행성 자기장 생성시의 자기장 강도 이론을 개발했는데, 이 이론에 의한 예측이 우주 탐사 측정에 의해 입증되었다. 이 이론은 지구자기의 초기 값을 제공한다.
또한 15일 밖에 걸리지 않는 지구자기의 빠른 역전에 관련된 확고한 증거가 발견되었다. 여기서 15일은 용융 상태의 용암 못(pool of lava)이 식는데 걸릴 것으로 추정되는 시간이다. 자기 역전의 증거는 현무암에서 발견되었다. 용암 못이 식는 짧은 시간동안 완전한 역전이 발생한 것은 분명하다.(이만한 부피의 용암이 식는 최대 시간은 15 일이다).
또 다른 발견은 외핵의 유체 운동에 관련된 것이다. 유체 운동은 분명 존재하고 지구물리학 기술로 이것을 측정했지만, 결과는 다이너모 가설의 예측치와는 전혀 다르다. 오히려 자연 감쇄 모델과 더 부합된다. 험프리스 박사는 판의 이동과 깊음의 샘들의 터짐(창세기 7:11)과 깊게 관련되었을 노아 홍수의 초창기에 매우 강력한 사건이 외핵의 대류를 촉발했을 것이라고 제안한다. 자기장 내에서 용융 상태인 금속 물질이 이동하면 자력선속 (물체 내의 어떤 면을 통과하는 자기유도선의 수, magnetic flux)이 생긴다. 이때 충분히 큰 흐름의 자기 에너지가 지구자기 방향을 역전시켰을 것이다 - 빠른 대류의 당연한 결과이다. 대류가 계속되면 빠른 자기역전도 계속 일어나고, 계속해서 지구 표면에 퇴적되거나 분출, 생성되는 암석에 기록될 것이다. 자기 역전이 자기장 에너지를 증가시키지는 않는다. 감쇄하는 자기장 내에 빠른 역전은 전반적 감쇄를 촉진하면서 그 에너지를 소모한다. 홍수가 끝나자 유체운동에너지는 더 이상 존재하지 않게 되었고 자력선속은 감소했다. 오늘날 우리는 잔존하는 대류 전류만을 측정한다. 지구자기는 서서히 그 원래의 모양과 감쇄 속도로 돌아가고 있다.
이러한 견지에서 보면 자기장 강도(intensity)의 변화보다는 자기장의 총 에너지 변화가 시사하는 바가 더 크다. 강도는 나침반의 편향과 용융 용암내의 자구 분극에 영향을 미치는 지상의 자기장 효과를 나타낸다. 강도는 0 (零; zero)이 될 수 있으며, 위에 언급한 복잡한 과정을 거쳐 역전될 수도 있다. 그러나 외부로부터 에너지가 유입되지 않는 한 총 에너지는 증가할 수 없다. 만약 강도가 0 이 되면 다시 시작하기 위해서 남은 것이 아무 것도 없게 된다. 어떤 에너지 계라도 그렇듯이 감쇄할 수밖에 없으며, 교란이 심할수록 더 빨리 감쇄한다.
지구자기 강도 측정에 기초해서 총 지구자기 에너지를 계산해 낼 수 있다. 지구자기 강도가 감소함에 따라 총 에너지도 감소한다. 지구자기 강도의 반감기는 1400년이지만, 에너지의 반감기는 700년이다. 위에 간단히 설명한 바와 같이 홍수 기간 동안 지구자기가 경험한 충격의 형태는 지구자기의 감쇄 속도를 일시적으로 증가시키는 데 기여했을 것이다. 자기장의 자연 감쇄 대신 우리는 동적 감쇄 모델을 고려해야 한다.
험프리스 박사가 이 점을 설명하는 두 개의 그래프를 만들었다. 일반적인 아이디어를 묘사하는 첫 번째 것은 단지 특징을 표현한 것으로 지구 표면의 자기장 강도가 시간의 경과에 따라 변화하는 것을 보여주며 현재의 관찰된 감쇄를 나타낸다. 홍수 때 빠른 역전이 여러 번 있은 후 지구자기가 다시 안정을 찾아가는 오랜 기간의 오르내림이 뒤따른다. 홍수 전의 지구자기는 현재보다 훨씬 더 강했을 것이며, 현재와 같은 반감기로 감쇄했을 것이다. 두 번째 그래프는 숫자적으로 정확한 것으로 시간 변화에 따른 지구자기의 총 에너지를 보여준다. 다시 말해 관찰된 감쇄 속도뿐만 아니라 홍수 때 빠른 역전에 따른 순간적인 에너지 손실을 보여준다. 홍수 전의 반감기는 현재와 같았으며, 홍수에 의해 에너지가 갑자기 계단식으로 감소했다는 것이다. 험프리스 박사는 충분히 입증된 행성 모델에 부합하는 창조 때 가능한 지구자기 에너지의 최대치를 가정한다. 그는 현재의 감쇄 모양으로부터 성경적 창조 날짜와 일치하는 때의 최대치를 알아냈다.
오랜 지구 주창자들은 아직도 다이너모 이론이 살아날 수 있을 것이라는 희망을 품고 있다. 현재 다이너모 이론은 용암류에서 나타나는 빠른 역전의 관찰결과, 태양 흑점 주기, 핵에서의 대류에 의한 전류와 부합하지 않으며 물리학 이론의 지지를 받지 못하고 있다. 모든 데이터를 수용할 수 있는 현존하는 지구자기 모델은 젊은 지구와 최근 창조뿐이다. 이것은 건전한 물리에 근거하며 그 예측은 충분히 검증되었다. 과거에 지구 자기장에 영향을 미치는 비 일상적인 사건이 없었다면, 현재의 자기 감쇄 속도로부터 2만 년이라는 한계를 역산해 내거나, 지구의 나이를 역산할 수 있다고 요약할 수 있다.
2만 년이라고 하는 햇수는 동일과정론적 감쇄 속도(일정한 감쇄 속도)를 이용하여 유도된 것이기 때문에, 지구의 나이가 꼭 그렇게 많다는 것은 아니다는 것을 강조하고 싶다.(이 경우 타당성이 더 크기는 하지만). 그러나 표준적인 연대측정방법을 사용한다 해도 계산된 나이는 젊으며, 오래되지 않는다. 더욱이 지구자기 역전의 증거는 노아의 홍수에 근거한 예상과 잘 부합한다.
이것을 명심하라! 이 연대 시계는 극적인 추세를 포함하여, 오랜 시간에 걸쳐 전 세계를 대상으로 한 측정에 근거하기 때문에 동일과정설의 가장 훌륭하게 적용되는 것일지도 모른다. 전체적인 증거의 저울추는 오래된 지구가 아닌 젊은 지구 쪽으로 기울고 있다.
대기중의 헬륨
젊은 지구에 대한 논의에서 내가 좋아하는 것 중의 하나는 대기 중의 헬륨에 관련된다. 헬륨은 수소를 제외하고는 어떤 원소보다도 질량이 작기 때문에 매우 가벼운 기체이다. 대기 중에서 발견되는 헬륨은 측정 가능한데, 대기 총량과 대기 중 헬륨 비율에 근거해서 대기 중 헬륨 원자의 숫자를 계산할 수 있다. 헬륨은 방사성 붕괴 과정에 의해 지표면 아래에서 생성된다. 어떤 방사성 동위원소가 알파 붕괴를 하면 알파 입자를 방출한다. 이 입자는 두 개의 양자와 두 개의 중성자로 이루어져 있으며 헬륨의 원자핵과 같다. 이 원자는 매우 작고 가볍고 이동성이 크기 때문에 암석의 작은 기공을 통해서 이동하여 결국에는 지구 표면으로 올라가 대기 중의 다른 기체들과 어울리게 된다. 헬륨이 얼마나 빨리 대기에 첨가되고 대기 중에 얼마나 많이 존재하는가를 알면, 헬륨이 축적되는데 얼마나 오래 걸렸는지를 예측할 수 있으며, 대기의 나이가 최대로 얼마인지 알 수 있다. 미국 ICR의 물리학과 과장인 래리 발디만 박사는 수년에 걸쳐 매우 중요한 이 연대 시계에 대한 대부분의 연구를 수행했으며, 이와 관련된 지식을 계속해서 보완하고 있다. 여기 '밀폐' 논증을 소개한다.
그는 센서를 이용하여 대기 중으로 유입되는 헬륨의 양을 측정해왔다. 믿어지지 않겠지만, 측정에 의하면 1초에 지표면 1 inch2로부터 1천300만 개의 헬륨 원자가 대기 중으로 유입된다. 이와 같은 엄청난 유입 속도를 1초에 1 inch2 당 30만개의 헬륨 원자가 대기로부터 탈출하여 외계로 빠져나가는 이론의 수치와 비교해 보라. 대기 중의 헬륨은 매우 빠른 속도로 증가함을 알 수 있다. 현재 대기 중 헬륨의 양을 헬륨의 축적 속도로 나누어 보면 대기 중 헬륨이 지금처럼 축적되는데 200만 년을 넘지 않는다는 것을 알 수 있다.
여기서 대기가 형성된 지 200만 년이 되었다고 결론 내린 것은 아니라는 점을 확실히 해 두자. 그 모든 연대 측정에 내재된 동일과정론적 가정을 사용해서도 대기의 나이가 200만 년을 넘을 수가 없다는 것을 말하고 싶다. 나는 물론 대기의 나이가 이보다 훨씬 젊다는 것을 확신하지만 말이다. 이 가정들은 축적 속도가 과거에 조금도 달랐던 적이 없다는 개념을 포함한다. 그러나 노아 홍수 기간에 지각이 큰 소동을 겪으면서 헬륨이 보다 쉽게 방출되었을 것이기 때문에 헬륨의 축적 속도가 훨씬 빨랐을 것이라고 생각한다. 그러면 최대 나이는 낮아지게 된다.
이 논의는 대기가 형성될 때 헬륨이 없었으며, 대기 중의 헬륨은 모두 이러한 작용으로 생성되었음을 가정하고 있다. 그러나 나는 창조 때 대기 중에 헬륨이 조금 있지 않았을까 생각하며, 그렇다면 지구의 나이는 더욱 젊어진다. 헬륨은 매우 유용하며 좋은 원소이므로, 나는 현명하신 창조주가 대기 중에 처음부터 헬륨을 포함해 놓으셨을 것이라고 생각한다. 이 논의는 또한 대기 중의 헬륨이 늘어나거나 줄어들 어떠한 사건도 일어나지 않았다는 것을 가정한다. 혜성이 지나가면서 대기 중의 헬륨을 모두 흡수해 버린 적이 없다고 어떻게 단언할 수 있는가? 헬륨을 포함한 소행성이 지구와 충돌한 적이 없다고 어떻게 확신할 수 있는가? 최근 방사성 붕괴에 의해 생성된 것 같지 않은 헬륨이 지각 내에서 많이 발견된 자체가 이러한 사실을 나타낸다. 만약 비방사성 헬륨(방사성 헬륨과 동일하다)이 때때로 대기에 추가되었다면 지구의 나이는 더욱 더 젊어진다.
다음으로 헬륨이 어느 정도의 무게가 있기 때문에 계속 위로 올라가서 중력을 이기고 지구를 탈출하지는 않는다고 가정해 보면 어떨까? 나는 그럴 수 있다고 생각한다. 헬륨이 대기권을 탈출하기 위해서는 다른 물체들의 경우와 같이 음속보다 훨씬 빠른 속도로 중력을 극복해야 한다.
분명히 대기권 상층부에서 그러한 속도로 탈출하는 헬륨 원자들도 있다. 물론 극히 드문 일지만 말이다. 알다시피 헬륨이 손실되는 최대량은 지각으로부터 유입되는 헬륨 원자의 양에 비하면 극히 적다. 진화론자들이 이야기하듯이 대기가 그렇게 오래되었다면 대기 중에는 현재보다 더 많은 헬륨이 있어야 한다.
우리는 이 모든 사실로부터 지구의 대기는 상당히 젊으며, 따라서 진화를 허용할 수 없다고 결론을 내릴 수 있다. 그러나 우리는 이 방법이나 다른 어떤 방법으로도 연대를 정확히 측정할 수 없다는 사실을 명심해야 한다. 우리가 유일하게 할 수 있는 것은 연대의 최대치를 구하는 것이다.
진화론자들이 이 문제에 대해 어떻게 대답할지 궁금할 것이다. 사실 그들에게는 적절한 답이 없다. 헬륨이 지구 중력을 극복하고 대기권 밖으로 쉽게 탈출하는 메커니즘을 수년에 걸쳐 제안해 보려고 했지만, 어느 것도 성공하지 못했다. 그러한 메커니즘이 없다고 말하려는 것이 아니라, 아직 과학적인 설명을 발견하지 못했다는 것이다.
여기서 우리가 짚고 넘어가야 할 점이 있다. 기체 상태에서나 액체 상태에서나 헬륨은 가볍고, 불활성이며, 이동성이 크며, 어떤 유체 속에서도 상승한다고 알려져 있다. 지각 내의 암석은 암석조직 사이의 작은 공간과 갈라진 틈에 기체와 액체를 포함한다. 그것들은 유동체로 채워져 있으며 헬륨이 어느 상태에 있든 상승하여 표면에 도달할 것이다. 그러나 사실 지각의 암석은 현재 많은 헬륨을 포함하고 있다. 헬륨 원자가 암석을 빠져나와 표면에 도달하는데 얼마나 오래 걸릴까? 이것은 암석의 투과성의 함수로서 투과성은 암석 내에서 유체의 이동성, 구동력(이 경우에는 헬륨과 다른 유체(보통 바닷물)사이의 밀도 차이)을 말한다. 암석의 종류가 다르면 투과성도 다르지만, 헬륨이 투과하지 못하는 암석은 없다. 헬륨은 수소를 제외한 어느 다른 원소보다도 더 빨리 이동한다. 그런데 아직도 암석 속에 있는 헬륨이 있다.
암석 내에서의 방사성 붕괴에 의해 헬륨이 계속 공급되기 때문에 헬륨이 암석 내에 있다는 것은 전혀 이상한 일이 아니다. 그러나 헬륨이 수십억 년 동안 계속 생성되었다면, 헬륨이 표면으로 나와 대기 중에 훨씬 더 많은 헬륨이 있어야만 한다. 헬륨이 암석 속에 풍부하게 있고 대기 중에는 풍부하지 않다는 것은 이상한 일이다. 그러므로 대기 중에 헬륨이 희박하다는 것은 대기 자체의 나이가 젊다는 것을 뜻하며, 지각 속의 헬륨 (방사성 붕괴에 의한 것이든 아니든)의 존재는 지각 암석의 나이가 젊다는 것을 뜻한다.
*참조 : The earth's magnetic field: evidence that the earth is young
http://creationontheweb.com/content/view/760
Helium in the Earth’s Atmosphere
http://creationontheweb.com/content/view/1770
Helium Diffusion Rates Support Accelerated Nuclear Decay
http://www.icr.org/i/pdf/research/Helium_ICC_7-22-03.pdf
번역 - 광주 전남 지부
출처 - 창조지, 제 134호 [2002. 11~12]
젊은 지구(The Young Earth) 7장. 전 세계에 걸친 물리적 작용 2
: 판구조론, 지구 자기장, 대기 중 헬륨
by John D. Morris, Ph.D.
판 구조론
잠시 화제를 돌려 판구조론에 대해 간단히 이야기 해보자. 한 때 한 덩어리였던 육지가 오늘날의 대륙으로 분리되었다는 견해를 어느 누구도 관찰해서 확인한 적은 없지만, 이 견해를 지지하는 유력한 증거가 있다. 대륙들이 서로 맞춰지는 것은 물론이고, 대륙들을 맞추어 놓았을 때 양쪽 대륙의 산맥이나 단층도 맞추어진다는 것이 이 견해를 지지한다. 증거는 이것 말고도 더 있다. 어떤 식이든 과거에 대륙의 분리가 있었던 것 같으며, 그렇다면 이것은 성경 모델에 포함되어야 한다.
나는 노아 홍수 때 지구 표면이 전반적으로 재구성되면서 대륙의 분리도 일어났을 것으로 확신한다. 대륙의 분리는 아마 흙이 퇴적되어 많은 지층들이 형성되고 산맥과 단층이 발달된 후인 노아 홍수의 마지막 단계에서 일어났을 것이고, 십중팔구 홍수를 마무리하는데 도움이 되었을 것이다. 설명하자면 이렇다. 온 지구를 덮을 정도로 충분한 물이 있었다. 만일 지구가 우툴두툴하지 않고 완전히 평탄하다면 물의 깊이는 2.4km일 것이다. 분명히 홍수 전이나 홍수의 초반에는 지구의 표면이 지금보다 훨씬 평평했을 것이다 ― 바다도 그렇게 깊지 않고 산도 그렇게 높지 않아서 일시적이나마 홍수물이 온 지구를 덮어버릴 수 있었을 것이다.
그렇다면 어떻게 홍수가 끝났을까? 그 많은 물은 지금 어디에 있을까? 분명히 그 물은 현재 바다에 저장되어 있으며, 바다는 대륙이 높은 것보다 더 깊고, 지구 표면의 2/3를 차지한다. 홍수 중에는 이렇게 깊고 넓은 바다가 존재하지 않았을 것으로 생각된다. 만약 존재했다면 성경이 암시하는 바와 같이 물이 대륙을 뒤덮지는 못했을 것이다. 어찌되었든 바다가 깊어지고 넓어져 물이 바다로 빠지면서, 대륙의 홍수가 끝났을 것이 틀림없다. 대륙의 이동이 이와 관련된 물리적 메커니즘의 하나였을지도 모른다. 이것이 지구 생성시의 대양 지각이 발견되지 않는 이유를 일부 설명해 준다. 대양 지각은 모두 홍수의 마지막 단계에서 형성되었을 것이다.
그럼에도 불구하고 판구조론은 관찰된 적도 없고 실질적으로 증명된 적도 없다는 것을 염두에 두어야 한다. 지구 표면이 몇 개의 판으로 나누어지고, 그 판의 경계가 오늘날의 지진 진원지를 연결한 선과 일치하는 것은 사실이다. 한 판이 인접한 판의 아래로 가라앉거나 인접한 두 판이 서로 수평 방향으로 이동하고 있다는 증거도 있다. 한 덩어리였던 대륙이 분리되어 현재의 위치로 이동했다는 견해는, 역사를 주관적으로 재구성한 것이지만 이를 입증하는 여러 가지 데이터들이 있다. 중앙 해령(海嶺) (역자 주; 해령은 폭이 좁고 길이가 길며 경사가 급한 해저 융기지대(隆起地帶))의 확장축과 평행한 띠 모양 고자기(古磁氣) 패턴의 발견은 판구조 이론의 중요한 증거로 인정된다. 지질학의 모든 교과서가 이것을 반영하고 있으며, 대부분의 교과서는 아이슬란드 근처의 레이크제인스(Reykjanes) 해령(海嶺)에서 측정된 것 같은 고자기(古磁氣) 흔적을 싣고 있다.
그림을 보면 수긍이 갈 것 같기도 하지만 이런 모양이 일반적이지는 않다. 이렇게 선명하게 거울-형상 패턴으로 존재하는 곳은 거의 없다. 어떤 곳에서는 줄무늬가 해령에 평행하지 않고 수직이며, 어떤 곳은 선명한 무늬가 전혀 없는 곳도 있다. 데이터는 극도로 복잡하고 혼란스럽다.
중앙해령 열곡(裂谷, rift valley : 경사이동단층 또는 정단층들 사이에 있는 지각의 일부가 함몰되어 형성된 긴 계곡)으로부터 멀어지면서, 열곡에 평행한 자기화 띠들은 역전되어 나타난다. 뿐만 아니라 각각의 자기화 띠도 시굴 결과가 보여주듯 수직으로 지구 중심으로 들어가면서 역전이 발생한다는 조사 결과는 문제를 더욱 복잡하게 만든다. 동일과정론자들인 동료들은 수직 방향의 역전을 거의 받아들이지 않는다. 이러한 현상은 급속히 확장되는 것과 관련해 급속하게 역전되는 것으로 해석할 때 가장 잘 이해된다.
전통적 이론에 모순되게 보이는 데이터는 또 있다. 대서양을 가로지른 거리를 정밀하게 측정한 결과와 이동(movement) 예측치가 일치하지 않으며, 다른 지역에서도 이러한 현상이 발견된다. 어떤 경우에는 현재 이동이 전혀 없고, 또 어떤 경우에는 이동이 예상과는 반대 방향으로 일어난다. 이 이론의 주된 약점은 일상적인 자연 조건에서는 대륙을 이동시킬 방법이 없다는 것이다. 판의 주요한 이동은 과거에 이루어졌으며, 현재는 정지했거나 정지하고 있는 것 같다.
소수의 과학자들은 계속 대륙이동설을 반대하고 있다. 이들은 최근에 제안된 '서지 구조론(Surge Tectonics)'이라는 이론이 지금까지 밝혀진 모든 데이터를 판구조론보다 훨씬 더 간단하게 설명할 수 있다고 주장한다. 급속하고 일시적인 이동을 주장하는 이 이론은 관찰된 자기띠를 열곡을 따라 발생한 용암의 (열곡에 대해 직각 방향이 아닌) 이동에 의해 자기장 역전을 사용하지 않고 설명할 수 있다고 주장한다.
이 경쟁 이론에 대해 이의를 제기하려는 것은 아니다. 과거를 재구성할려고 할 때 존재하는 어려움과 과학적 데이터를 해석하는 방법은 항상 한 가지 이상 존재한다는 사실을―특히 역사와 관련될 때는―시사해주기 때문에 언급한 것뿐이다. 우연하게도 '서지 구조론' 창시자 중의 한 사람이 최근 나의 세미나에 참석했다. 친구를 따라 온 그와 세미나 전에 이야기를 나누었는데, 분명히 젊은 지구 창조론을 제외한 다른 아이디어에는 마음이 열려 있었다. 세미나 후 충격을 받은 것이 역력한 모습으로 나의 견해를 받아들이고 싶지 않다면서 떠났지만, 그는 나의 이론 특히 나의 전제 조건으로부터는 아무런 오류도 발견하지 못했다. 그러므로 젊은 지구 모델이 과학적으로 잘 성립된다는 것을 알게 되었을 것이다.
부분적인 증거를 가지고 역사를 재구성하는 것은 위험한 일이다. 나는 성경에 주어진 정확한 역사에 맞추어 역사를 재구성해야 한다고 생각한다. 성경이 상세한 부분까지 알려 주지는 않기 때문에 이 일이 어려운 것은 사실이다. 하지만 성경이 없으면 우리는 시작조차 할 수 없다.
사실상 판 이동에 대한 적절한 메커니즘을 제공하는 유일한 대륙분리 시나리오는 격변적 사건 (소행성이 바다에 충돌하는 것과 같은)에 의해 촉발되는 해양지각의 빠른 침강(沈降)에 관련된다. 이러한 아이디어에 대한 성경의 직접적인 근거는 없지만, 이 아이디어는 지질학적 증거와 지구물리학적 증거를 성경의 전반적인 틀에 맞추어 넣는다. 창조론자와 비창조론자 진영 모두 기꺼이 받아들이는 이 모델은 창조론자이며 지구물리학자이며 미국 ICR 협동교수인 존 바움가드너 박사가 노아의 홍수를 염두에 두고 전개한 이론이다. 이 사건이 해양 지각을 대륙 아래로 함몰시키고 대륙을 이동시키고 대륙사이에 해양 지각을 형성함으로써 홍수 전의 해양 지각을 모두 파괴해 버렸다고 생각한다. 이 사건은 홍수의 참극에 기여하기도 했지만, 결과적으로 홍수를 마무리하게 된다.
정리해서 이야기하면 판구조론은 관찰할 수 있는 사실이다. 판이 존재하며 판이 서로 이동하기도 한다. 더욱이 과거에 하나밖에 없던 초-대륙의 분리 아이디어를 지지하는 증거가 많다. 그러나 내 생각에는 이러한 대규모의 이동은 홍수를 둘러싼 급속하고 역동적인 사건에 의해서만 가능할 것 같다. 적어도 홍수가 대륙을 이동시키는데 필요한 에너지와 조건을 제공한다고 생각한다. 더 많이 연구해 보아야 하겠지만, 현재의 에너지 레벨이나 진행속도로 대륙을 이동시켜 보려는 동일과정론자가 경험하게 될 당혹감은 상상할 수도 없이 클 것이다.
자기장의 소멸을 동반하는 빠른 자기 역전
지구자기 쇠퇴로 돌아가 보자. 진화론자가 제안하듯이 오랜 세월에 걸쳐 서서히 분리됨에 따라 자기띠가 서서히 형성된다면, 최근 역전(逆轉; reversal)이 70만 년 전이라고 하는 사실을 어떻게 이해해야 하는가? (2만여 년 전에 역전현상이 있었을 것이라는 제안도 있지만, 받아들이는 사람은 거의 없다.) 지구 자기의 세기가 70만 년 동안이나 아니 2만 년 동안이라도 현재와 같은 추세로 붕괴했다면, 생명체의 생존이 불가능했을 것이다. 더욱이 역전이 서서히 일어나는 동안 자기장의 세기는 오랜 세월동안 아주 약했을 것이며 생명체에 나쁜 영향을 미쳤을 것이다.
반면 젊은 지구 주창자들이 역전된 자기장 방향을 가진 암석들, 특히 활동중인 중앙해령을 따라 분포된 암석들이 지각에 포함되어 있다는 사실을 어떻게 다루는지 보자. 뉴멕시코 소재 샌디아 국립 연구소의 물리학자이며 미국 ICR의 물리학 협동교수인 러셀 험프리 박사가 이 문제를 풀어보려고 시도했다. 내가 이 책에서 주장하듯이, 그는 노아 홍수가 단지 수 천년 전에 발생했다는 것을 사실로 채택했다. 이를 기반으로 매우 혁신적인 해법(자기 역전을 포함한 실제 데이터를 간단명료하게 설명한다)을 제시했다. 반스(Barnes)의 전류 자연감소 개념의 출판 후 수년간 창조론자들은 많은 데이터가 자기역전을 지지한다는 사실을 다룰 방법을 거의 찾지 못했다. 알다시피 자기역전(磁氣逆轉)과 역전을 암시하는 데이터가 매우 복잡하기는 하지만, 자기(磁氣)가 역전된 것은 사실이다. 육지와 바다의 고기(古期) 암석으로부터 채취한 수천, 수만 개의 자기역전 시료가 조사·연구되었다. 다른 범주의 시료는 고고학적 유적지에서, 그 연대를 알 수 있는 벽돌, 벽돌 굽는 가마, 모닥불, 돌, 도자기 등으로부터 나온다. 이러한 유물이 가열될 때 유물의 철 성분이 지자기의 방향으로 자기화된다. 이것이 식으면서 자기화 방향이 보존되어 현재 측정할 수 있는 것이다. 고자기(古磁氣) 측정(archaeomagnetic measurement)에 의하면, AD 1000년에 지구자기의 크기가 현재보다 40% 정도 컸다. 지구자기의 세기는 계속 감소해 왔으며, 지금도 계속 감소하고 있다.
이처럼 고자기나 유물 자기 측정결과는 지구자기의 세기가 간단한 전기 저항에 의해 감쇄한다는 자기장의 개념과는 상치된다. 몇 가지 종류의 이유와 원인을 아래에 적었다. 그것들을 짜 맞추어 험프리는 한 모델을 개발했다. 최근에 태양의 자기장이 흑점 주기와 연관되어 매 11년마다 규칙적으로 역전되는 것이 발견되었다. 진화론자들은 태양의 자기장이 지구와 비슷하게 다이너모(dynamo; 발전기) 작용에 의해 생성된다고 생각했으나, 이제는 문제가 있다는 것을 인식하고 있다. 매번 에너지를 굉장히 소모하는데 어떻게 자기장이 그리 자주 역전될 수 있는가? 또 어떻게 수십억 년 동안 자기장을 유지할 수 있는가? 다이너모 이론은 그 어느 때보다도 불안정한 위치에 있다.
지구 자기장의 특성은 다이너모 현상에 의해 전류가 유지되는 것이 아니라, 움직이지 않는 지구 핵에서의 전류 때문인 것 같다. 현재 관찰되는 감쇄는 간단한 전기저항 모델로 잘 예상할 수 있다. 이것은 지구 창조 이래의 데이터로 가정되며 현재 감쇄 중인 전류가 만드는 '매우 보기 좋은' 자기장과 함께 완전해진다. 하나님이 지구를 이러한 보호막으로 둘러싸셨을 것이라는 생각은 일리가 있다. 감쇄는 아마 땅이 아담의 범죄로 인하여 저주를 받았을 때(창세기 3:17))부터 시작되었을 것이다. 험프리스 박사가 행성 자기장 생성시의 자기장 강도 이론을 개발했는데, 이 이론에 의한 예측이 우주 탐사 측정에 의해 입증되었다. 이 이론은 지구자기의 초기 값을 제공한다.
또한 15일 밖에 걸리지 않는 지구자기의 빠른 역전에 관련된 확고한 증거가 발견되었다. 여기서 15일은 용융 상태의 용암 못(pool of lava)이 식는데 걸릴 것으로 추정되는 시간이다. 자기 역전의 증거는 현무암에서 발견되었다. 용암 못이 식는 짧은 시간동안 완전한 역전이 발생한 것은 분명하다.(이만한 부피의 용암이 식는 최대 시간은 15 일이다).
또 다른 발견은 외핵의 유체 운동에 관련된 것이다. 유체 운동은 분명 존재하고 지구물리학 기술로 이것을 측정했지만, 결과는 다이너모 가설의 예측치와는 전혀 다르다. 오히려 자연 감쇄 모델과 더 부합된다. 험프리스 박사는 판의 이동과 깊음의 샘들의 터짐(창세기 7:11)과 깊게 관련되었을 노아 홍수의 초창기에 매우 강력한 사건이 외핵의 대류를 촉발했을 것이라고 제안한다. 자기장 내에서 용융 상태인 금속 물질이 이동하면 자력선속 (물체 내의 어떤 면을 통과하는 자기유도선의 수, magnetic flux)이 생긴다. 이때 충분히 큰 흐름의 자기 에너지가 지구자기 방향을 역전시켰을 것이다 - 빠른 대류의 당연한 결과이다. 대류가 계속되면 빠른 자기역전도 계속 일어나고, 계속해서 지구 표면에 퇴적되거나 분출, 생성되는 암석에 기록될 것이다. 자기 역전이 자기장 에너지를 증가시키지는 않는다. 감쇄하는 자기장 내에 빠른 역전은 전반적 감쇄를 촉진하면서 그 에너지를 소모한다. 홍수가 끝나자 유체운동에너지는 더 이상 존재하지 않게 되었고 자력선속은 감소했다. 오늘날 우리는 잔존하는 대류 전류만을 측정한다. 지구자기는 서서히 그 원래의 모양과 감쇄 속도로 돌아가고 있다.
이러한 견지에서 보면 자기장 강도(intensity)의 변화보다는 자기장의 총 에너지 변화가 시사하는 바가 더 크다. 강도는 나침반의 편향과 용융 용암내의 자구 분극에 영향을 미치는 지상의 자기장 효과를 나타낸다. 강도는 0 (零; zero)이 될 수 있으며, 위에 언급한 복잡한 과정을 거쳐 역전될 수도 있다. 그러나 외부로부터 에너지가 유입되지 않는 한 총 에너지는 증가할 수 없다. 만약 강도가 0 이 되면 다시 시작하기 위해서 남은 것이 아무 것도 없게 된다. 어떤 에너지 계라도 그렇듯이 감쇄할 수밖에 없으며, 교란이 심할수록 더 빨리 감쇄한다.
지구자기 강도 측정에 기초해서 총 지구자기 에너지를 계산해 낼 수 있다. 지구자기 강도가 감소함에 따라 총 에너지도 감소한다. 지구자기 강도의 반감기는 1400년이지만, 에너지의 반감기는 700년이다. 위에 간단히 설명한 바와 같이 홍수 기간 동안 지구자기가 경험한 충격의 형태는 지구자기의 감쇄 속도를 일시적으로 증가시키는 데 기여했을 것이다. 자기장의 자연 감쇄 대신 우리는 동적 감쇄 모델을 고려해야 한다.
험프리스 박사가 이 점을 설명하는 두 개의 그래프를 만들었다. 일반적인 아이디어를 묘사하는 첫 번째 것은 단지 특징을 표현한 것으로 지구 표면의 자기장 강도가 시간의 경과에 따라 변화하는 것을 보여주며 현재의 관찰된 감쇄를 나타낸다. 홍수 때 빠른 역전이 여러 번 있은 후 지구자기가 다시 안정을 찾아가는 오랜 기간의 오르내림이 뒤따른다. 홍수 전의 지구자기는 현재보다 훨씬 더 강했을 것이며, 현재와 같은 반감기로 감쇄했을 것이다. 두 번째 그래프는 숫자적으로 정확한 것으로 시간 변화에 따른 지구자기의 총 에너지를 보여준다. 다시 말해 관찰된 감쇄 속도뿐만 아니라 홍수 때 빠른 역전에 따른 순간적인 에너지 손실을 보여준다. 홍수 전의 반감기는 현재와 같았으며, 홍수에 의해 에너지가 갑자기 계단식으로 감소했다는 것이다. 험프리스 박사는 충분히 입증된 행성 모델에 부합하는 창조 때 가능한 지구자기 에너지의 최대치를 가정한다. 그는 현재의 감쇄 모양으로부터 성경적 창조 날짜와 일치하는 때의 최대치를 알아냈다.
오랜 지구 주창자들은 아직도 다이너모 이론이 살아날 수 있을 것이라는 희망을 품고 있다. 현재 다이너모 이론은 용암류에서 나타나는 빠른 역전의 관찰결과, 태양 흑점 주기, 핵에서의 대류에 의한 전류와 부합하지 않으며 물리학 이론의 지지를 받지 못하고 있다. 모든 데이터를 수용할 수 있는 현존하는 지구자기 모델은 젊은 지구와 최근 창조뿐이다. 이것은 건전한 물리에 근거하며 그 예측은 충분히 검증되었다. 과거에 지구 자기장에 영향을 미치는 비 일상적인 사건이 없었다면, 현재의 자기 감쇄 속도로부터 2만 년이라는 한계를 역산해 내거나, 지구의 나이를 역산할 수 있다고 요약할 수 있다.
2만 년이라고 하는 햇수는 동일과정론적 감쇄 속도(일정한 감쇄 속도)를 이용하여 유도된 것이기 때문에, 지구의 나이가 꼭 그렇게 많다는 것은 아니다는 것을 강조하고 싶다.(이 경우 타당성이 더 크기는 하지만). 그러나 표준적인 연대측정방법을 사용한다 해도 계산된 나이는 젊으며, 오래되지 않는다. 더욱이 지구자기 역전의 증거는 노아의 홍수에 근거한 예상과 잘 부합한다.
이것을 명심하라! 이 연대 시계는 극적인 추세를 포함하여, 오랜 시간에 걸쳐 전 세계를 대상으로 한 측정에 근거하기 때문에 동일과정설의 가장 훌륭하게 적용되는 것일지도 모른다. 전체적인 증거의 저울추는 오래된 지구가 아닌 젊은 지구 쪽으로 기울고 있다.
대기중의 헬륨
젊은 지구에 대한 논의에서 내가 좋아하는 것 중의 하나는 대기 중의 헬륨에 관련된다. 헬륨은 수소를 제외하고는 어떤 원소보다도 질량이 작기 때문에 매우 가벼운 기체이다. 대기 중에서 발견되는 헬륨은 측정 가능한데, 대기 총량과 대기 중 헬륨 비율에 근거해서 대기 중 헬륨 원자의 숫자를 계산할 수 있다. 헬륨은 방사성 붕괴 과정에 의해 지표면 아래에서 생성된다. 어떤 방사성 동위원소가 알파 붕괴를 하면 알파 입자를 방출한다. 이 입자는 두 개의 양자와 두 개의 중성자로 이루어져 있으며 헬륨의 원자핵과 같다. 이 원자는 매우 작고 가볍고 이동성이 크기 때문에 암석의 작은 기공을 통해서 이동하여 결국에는 지구 표면으로 올라가 대기 중의 다른 기체들과 어울리게 된다. 헬륨이 얼마나 빨리 대기에 첨가되고 대기 중에 얼마나 많이 존재하는가를 알면, 헬륨이 축적되는데 얼마나 오래 걸렸는지를 예측할 수 있으며, 대기의 나이가 최대로 얼마인지 알 수 있다. 미국 ICR의 물리학과 과장인 래리 발디만 박사는 수년에 걸쳐 매우 중요한 이 연대 시계에 대한 대부분의 연구를 수행했으며, 이와 관련된 지식을 계속해서 보완하고 있다. 여기 '밀폐' 논증을 소개한다.
그는 센서를 이용하여 대기 중으로 유입되는 헬륨의 양을 측정해왔다. 믿어지지 않겠지만, 측정에 의하면 1초에 지표면 1 inch2로부터 1천300만 개의 헬륨 원자가 대기 중으로 유입된다. 이와 같은 엄청난 유입 속도를 1초에 1 inch2 당 30만개의 헬륨 원자가 대기로부터 탈출하여 외계로 빠져나가는 이론의 수치와 비교해 보라. 대기 중의 헬륨은 매우 빠른 속도로 증가함을 알 수 있다. 현재 대기 중 헬륨의 양을 헬륨의 축적 속도로 나누어 보면 대기 중 헬륨이 지금처럼 축적되는데 200만 년을 넘지 않는다는 것을 알 수 있다.
여기서 대기가 형성된 지 200만 년이 되었다고 결론 내린 것은 아니라는 점을 확실히 해 두자. 그 모든 연대 측정에 내재된 동일과정론적 가정을 사용해서도 대기의 나이가 200만 년을 넘을 수가 없다는 것을 말하고 싶다. 나는 물론 대기의 나이가 이보다 훨씬 젊다는 것을 확신하지만 말이다. 이 가정들은 축적 속도가 과거에 조금도 달랐던 적이 없다는 개념을 포함한다. 그러나 노아 홍수 기간에 지각이 큰 소동을 겪으면서 헬륨이 보다 쉽게 방출되었을 것이기 때문에 헬륨의 축적 속도가 훨씬 빨랐을 것이라고 생각한다. 그러면 최대 나이는 낮아지게 된다.
이 논의는 대기가 형성될 때 헬륨이 없었으며, 대기 중의 헬륨은 모두 이러한 작용으로 생성되었음을 가정하고 있다. 그러나 나는 창조 때 대기 중에 헬륨이 조금 있지 않았을까 생각하며, 그렇다면 지구의 나이는 더욱 젊어진다. 헬륨은 매우 유용하며 좋은 원소이므로, 나는 현명하신 창조주가 대기 중에 처음부터 헬륨을 포함해 놓으셨을 것이라고 생각한다. 이 논의는 또한 대기 중의 헬륨이 늘어나거나 줄어들 어떠한 사건도 일어나지 않았다는 것을 가정한다. 혜성이 지나가면서 대기 중의 헬륨을 모두 흡수해 버린 적이 없다고 어떻게 단언할 수 있는가? 헬륨을 포함한 소행성이 지구와 충돌한 적이 없다고 어떻게 확신할 수 있는가? 최근 방사성 붕괴에 의해 생성된 것 같지 않은 헬륨이 지각 내에서 많이 발견된 자체가 이러한 사실을 나타낸다. 만약 비방사성 헬륨(방사성 헬륨과 동일하다)이 때때로 대기에 추가되었다면 지구의 나이는 더욱 더 젊어진다.
다음으로 헬륨이 어느 정도의 무게가 있기 때문에 계속 위로 올라가서 중력을 이기고 지구를 탈출하지는 않는다고 가정해 보면 어떨까? 나는 그럴 수 있다고 생각한다. 헬륨이 대기권을 탈출하기 위해서는 다른 물체들의 경우와 같이 음속보다 훨씬 빠른 속도로 중력을 극복해야 한다.
분명히 대기권 상층부에서 그러한 속도로 탈출하는 헬륨 원자들도 있다. 물론 극히 드문 일지만 말이다. 알다시피 헬륨이 손실되는 최대량은 지각으로부터 유입되는 헬륨 원자의 양에 비하면 극히 적다. 진화론자들이 이야기하듯이 대기가 그렇게 오래되었다면 대기 중에는 현재보다 더 많은 헬륨이 있어야 한다.
우리는 이 모든 사실로부터 지구의 대기는 상당히 젊으며, 따라서 진화를 허용할 수 없다고 결론을 내릴 수 있다. 그러나 우리는 이 방법이나 다른 어떤 방법으로도 연대를 정확히 측정할 수 없다는 사실을 명심해야 한다. 우리가 유일하게 할 수 있는 것은 연대의 최대치를 구하는 것이다.
진화론자들이 이 문제에 대해 어떻게 대답할지 궁금할 것이다. 사실 그들에게는 적절한 답이 없다. 헬륨이 지구 중력을 극복하고 대기권 밖으로 쉽게 탈출하는 메커니즘을 수년에 걸쳐 제안해 보려고 했지만, 어느 것도 성공하지 못했다. 그러한 메커니즘이 없다고 말하려는 것이 아니라, 아직 과학적인 설명을 발견하지 못했다는 것이다.
여기서 우리가 짚고 넘어가야 할 점이 있다. 기체 상태에서나 액체 상태에서나 헬륨은 가볍고, 불활성이며, 이동성이 크며, 어떤 유체 속에서도 상승한다고 알려져 있다. 지각 내의 암석은 암석조직 사이의 작은 공간과 갈라진 틈에 기체와 액체를 포함한다. 그것들은 유동체로 채워져 있으며 헬륨이 어느 상태에 있든 상승하여 표면에 도달할 것이다. 그러나 사실 지각의 암석은 현재 많은 헬륨을 포함하고 있다. 헬륨 원자가 암석을 빠져나와 표면에 도달하는데 얼마나 오래 걸릴까? 이것은 암석의 투과성의 함수로서 투과성은 암석 내에서 유체의 이동성, 구동력(이 경우에는 헬륨과 다른 유체(보통 바닷물)사이의 밀도 차이)을 말한다. 암석의 종류가 다르면 투과성도 다르지만, 헬륨이 투과하지 못하는 암석은 없다. 헬륨은 수소를 제외한 어느 다른 원소보다도 더 빨리 이동한다. 그런데 아직도 암석 속에 있는 헬륨이 있다.
암석 내에서의 방사성 붕괴에 의해 헬륨이 계속 공급되기 때문에 헬륨이 암석 내에 있다는 것은 전혀 이상한 일이 아니다. 그러나 헬륨이 수십억 년 동안 계속 생성되었다면, 헬륨이 표면으로 나와 대기 중에 훨씬 더 많은 헬륨이 있어야만 한다. 헬륨이 암석 속에 풍부하게 있고 대기 중에는 풍부하지 않다는 것은 이상한 일이다. 그러므로 대기 중에 헬륨이 희박하다는 것은 대기 자체의 나이가 젊다는 것을 뜻하며, 지각 속의 헬륨 (방사성 붕괴에 의한 것이든 아니든)의 존재는 지각 암석의 나이가 젊다는 것을 뜻한다.
*참조 : The earth's magnetic field: evidence that the earth is young
http://creationontheweb.com/content/view/760
Helium in the Earth’s Atmosphere
http://creationontheweb.com/content/view/1770
Helium Diffusion Rates Support Accelerated Nuclear Decay
http://www.icr.org/i/pdf/research/Helium_ICC_7-22-03.pdf
번역 - 광주 전남 지부
출처 - 창조지, 제 134호 [2002. 11~12]