우주 물질과 지구의 가치
< 김영규 목사 ·남포교회 협동목사 >
·뉴욕과학아카데미(NYAS)
·미국과학 진흥협회(AAAS)
·미국화학학회(ACS) 초청회원
“생명체 보존은 측량할 수 없는 가치 가지고 있어”
2009년에도 475개의 초신성의 별들이 발견이 되었고 2010년에도 적어도 16개
의 초신성의 별들이 발견되고 있다.
속속 발견되고 있는 초신성들
이런 초신성의 발견이 중요한 것은 이런 별들이 몰락할 때 지구에서 볼 수
있는 무거운 원소들이 우주 안에 형성되는 과정을 알 수 있는 유일한 단서
를 제공하기 때문이다. 물론 그런 초신성들이 몰락하여 일부가 중성자별이
나 불랙 홀로 변한 후에도 그 중성자 별들이 충돌하여 지구에서 흔히 볼 수
있는 금이나 백금 등의 무거운 원소들이 생성될 수 있는 가능성도 있기 때문
이다.
어느 경우이든 핵융합의 마지막 가능한 원소가 철이고 철보다 핵의 질량이
큰 원소들은 그 자체로 에너지를 낼 수 없고 모두 분열하
는 방식으로만 에너
지를 낼 수 있기 때문에, 적어도 태양보다 8배 이상 큰 초신성의 폭발에서
나 중성자 별들의 충돌에 의해서 철까지 무거운 원소들을 자체 핵융합에 의
해서 생산될 수 있는 조건이 성립하여도 실제적으로 철과 같은 원소들이 생
산될 수 있는 양은 극히 적다고 알려져 있다.
따라서 지금의 우주의 가속적 팽창의 방식에 의해서 차가운 방향으로 팽창하
는 동안에는 점점 더 무거운 원소들이 생성될 가능성은 극히 드물다는 것이
다. 혹시 질량이 큰 별들 중에서 초신성의 수명 동안 수명을 다해 가면서 가
벼운 원소들을 생성해 가는 초신성의 별이 폭발하여 중성자별로 발전하는 별
들이 존재한다고 해도 순수한 무거운 원소들을 생성하면서 계속 존재할 수
있는 가능성이란 극히 미약하다.
그렇기 때문에 무거운 원소들이 생성될 수 있는 조건들은 우주의 초기 역사
에서만 가능하다고 할 수 있을 것이다. 지구에 있는 것과 같은 무거운 물질
들을 생성하기 위해서 태양보다 약 100배 이상의 초기별들이 존재했다가 극
히 소량의 무거운 원소들을 생성하고서 사라졌을 가능성을 높게 보고 있다.
따라서 태양이나 우리의 은하계
의 중심에서 지구와 같은 물질들의 생성의 열
쇠를 찾고자 기대하는 것은 극히 어려울 것이다. 그렇기 때문에 은하계들 안
에 있는 질량이 큰 별들의 변화들을 통해서 혹시 지구의 기원에 대해서 무엇
인가 단서를 잡게 될지 관심이 되고 있다.
그 중에서도 중성자를 흡수하여 양성자의 양을 크게 하는 베타 마이너스 붕
괴가 많이 일어나는 증거로서 빛이 많이 발생하면서 안정된 원소들이 될 때
의 증거인 감마선들이 많이 방출되는 별들은 무거운 원소들이 생성되는 과정
에 있는 별들로서 이해될 수 있기 때문에, 일반 천문학자들도 그런 별들을
찾아 그 변화하는 모습들을 끊임없이 탐구하고 있다.
감마선을 방출하는 별들 중에서 최근에 적색변이현상의 변화율(z)이 8이상
이 되는 별이 발견이 되어 지금의 우주의 크기보다 4.6%의 크기이었을 때의
별임이 밝혀지기도 했다. 앞으로 적색변이현상의 변화율이 10 내지 20인 별
들이 발견되기를 원하지만, 우주의 가속 팽창이 이루어지고 있는데 언제 가
능할지 모른다. 그런 별들이 발견이 되더라도 우주 진화론 입장에 서 있는
대부분 학자들은 우주 배경복사의 시대보다 뒤의 시대의 것으로 판
단하고 있
다.
그러나 관찰된 초기의 별들 중에서도 실제로 백금이나 우라늄과 같은 무거
운 물질들이 생성되어 있는 별들은 소수(CS31082-0129, CS22892-052,
CS31082-001, HD115444 등)에 불과하다. 물론 우주 안에 지구와 같은 초기
우주발생과 함께 생성될 수 있는 위성들이 얼마나 숨어 있는지는 알 수가 없
다. 아마 태양계 밖에 물이 풍부한 지구보다 2.7배나 큰 위성(GJ 1214b)의
발견과 같은 일이 계속 이루어질 수 있다.
그리스도인들은 요한계시록 21장에 따라 우주에서 가장 아름다운 보석들로
가득 찬 새 예루살렘 성에 대한 기대가 있기 때문에, 이런 세계가 하나님에
의해서 아마 창조 때부터 이미 준비되어 왔었다고 믿는다면, 그런 새로운 발
견에 대해서 놀라워할 필요는 없을 것이다.
적어도 이제 입자물리학과 천문학이 결합된 상태에서 태양과 지구와의 관계
가 좀 더 밝혀지게 되었고 이제 지구가 태양보다 오래되었거나 동시에 생겼
다고 해도 무방하기 때문에, 우주에 대한 이해에 있어서 다른 가능성으로서
하나님께서 지구가 안정된 질서로 자리를 얻도록 하기 위해서 오히려 태양계
와 우리 은하계를 우주 회로
로 사용하였다고 가정할 수 있는 것이다.
무엇보다 더 태양계 안에 있는 위성들의 물질들이 우주 안에 얼마나 귀한지
를 알 필요가 있을 것이다. 특별히 지구 안에 있는 바다의 모래나 탄소들로
이루어진 모든 물질뿐만이 아니라 물질들에 의한 질서들이 우주의 전 역사
를 통해서 그렇게 쉽게 생성될 수 없는 너무나 큰 신비의 세계임을 기억할
필요가 있다. 물이나 공기뿐만 아니라 지구 안에 어떤 물질들도 예외 없이
우주의 과거 역사에서만 생성될 수 있는 어떤 유일한 보물들로서 아껴야 된
다는 것이다.
지금 세종 시에 건설하기를 원하는 소위 ‘중 이온 핵융합 가속기’와 같은
기초과학 실험시설을 통해서 지구 안에 있는 원소들의 신비를 푸는 것도 중
요하고 하늘에서 감마선이나 X-선을 방출하는 별들에 대한 정확한 관찰을 위
해서 실험시설들을 구비하는 일도 중요할 것이다.
그럼에도 불구하고 지구 안에 있는 물질들을 연구함에 있어서 그 물질들의
분열에 대한 연구보다 자연적 물질들의 질서들과 그 생성에 대한 조심한 연
구에 더 집중되기를 원하고 있다. 더구나 그런 물질들을 기반으로 하여 생
긴 다른 질서들인 생명체
들에 대한 보존은 어마어마한 가치를 지녔음을 기억
할 필요가 있을 것이다.
지구 물질, 그 자체가 보물
좀 더 멀리 내다보면 자연의 신비에 대한 무지 자체나 창조자 하나님에 대
한 경외가 없는 것이 자연과 인류에게 얼마나 많은 피해를 주는지를 인류가
좀 더 많이 알 필요가 있을 것이다.
