이 내용은 Youtube의 Discovery Science channel의 동영상 중 'Big Bang: Something from Nothing (Science Uprising, EP7)의 내용을 읽을 수 있도록 약간의 편집을 가미하여 우리말로 옮긴 것입니다. (동영상 링크는 하단에 있습니다)
우주는 어떻게 생겨날 수 있었을까?
천문학자들의 최근 조사 (2016)에 따르면 우주에는 관측 가능한 2조 개의 은하계가 있다고 한다.
각 은하계 안에는 일반 행성을 제외하고 태양과 같은 별만 평균 1억 개가 있다고 추산된다
과학자들은 아무것도 없었을 것으로 보이는 상태로부터 어떻게 이 모든 것이 나올 수 있었는지를 밝혀내려 한다.
한 과학자의 설명 - "우주는 스스로 창조된다"
“양자역학을 ‘중력’에 적용시키면 아무것도 없었던 공간 스스로가 역동적이 되어서 우주 그 자체와 시간이 존재하게 되는 것으로 판명됩니다.. 즉 아무것도 없는 상태에서 전체 우주가 창조될 수 있게 되는 거죠. 이런 식으로 보면 사실상 우주는 nothing으로부터 스스로 생길 수 있었다고 상상할 수 있는 겁니다..”
(Lawrence Krauss, 1954년생, 이론물리학, 미국)
도대체 그게 말이 되나?
우리 우주가 사실상 아무 원인도 없는 상태에서 ‘존재’로 등장했다는 말인가?
이 모든 존재에 원인이 없다고? 그게 정말이라고?
물질도 없이? 창조자도 없이?
그렇게 우주의 존재를 증명한다고?
그런데 사실 이것이 이 시대 다수의 무신론 과학자들이 제시하고 있는 참담한 가설이다
이 과학자들은 어떻게 이 주장을 하기에 이르렀을까.
이전 과학자들은 '무한, 영원한 우주'를 생각했다
“1920년대와 30년대 이전에는 대부분의 물리학자들은 우주는 영원하고 그러므로 언제나 스스로 있어왔다고 생각했기 때문에 우주 생성에 대한 설명이 필요 없었습니다. 한 물리학자는 무한대 시간 속에서 존재해 온 우주는 한 과거 시점을 기준으로 한 그 근원에 대한 설명이 필요치 않다고 말하기도 했습니다" Stephen C. Meyer (베스트셀러 저자, 케임브리지 대학 과학사 및 과학철학 Ph.D)
새로운 사실의 발견 - 우주 공간이 팽창하고 있다.
‘영원한 우주’ 가설은 몇 가지의 놀라운 발견에 의해 새로운 국면을 맞게 된다. 먼저 우주에 존재하는 모든 은하계가 서로 멀어져 가고 있다는 것이고, 기묘하게도, 멀어져 갈수록 그 팽창 속도가 더 빠르게 진행된다는 것이다. 이 사실을 발견한 한두 사람은 벨기에의 물리학자이면서 가톨릭 신부였던 Georges Lemaitre (1894-1966) 과 허블 만원경의 이름을 지은 미국 천문학자 Edwin Hubble (1889-1953)이다. 그들은 아인슈타인의 상대성이론을 통해 우주 공간이 스스로 팽창되고 있다는 사실을 확인했다.
우주는 마치 풍선 같다
"비유를 들어봅시다. 만약 당신이 풍선을 가지고 있다고 치고 풍선 위에 점들을 찍은 다음, 이들을 은하계라고 명명하는 겁니다. 풍선이 부풀면서 각 점들의 사이가 서로 멀어질 것이고, 그렇게 진행될수록 더 빠르게 점과 점 사이의 거리는 멀어지게 되는데 이런 원리가 우리의 우주에서 벌어지는 일을 정확하게 보여주는 것입니다" (Brian Miller, Ph.D. 물리학, Duke University)
이 발견은 이러한 움직임이 반대 방향으로 진행될 경우, 마치 필름을 거꾸로 돌리는 것처럼 결국 처음 시작한 한 점으로 돌아오게 될 것이라는 사실을 말해준다.
"우주는 일정 시점으로부터 시작해서 팽창해가고 있습니다. 바로 그 시점으로부터 물질과 에너지뿐 아니라 시간과 공간이 시작된 것입니다.(Stephen C. Meyer)"
우주의 시작 순간이 있었다 - 빅뱅 (Big Bang) 이론의 탄생
과학자들은 이 순간을 빅뱅이라고 부른다. 빅뱅이론은 우주가 절대 영원하지 않다는 것을 의미한다. 우주가 극적인 시작점이 있으며, 우주의 원인은 어떤 비물질적인 것임을 암시한다.
"빅뱅은 시간, 물질, 공간 그리고 에너지 모든 것이 과거 어느 시점의 한순간에 시작되었다는 것을 보여줍니다. 이 말은, 시작한 것이 무엇이든, 그것은 시간과 공간의 범위 밖에 있는 것이어야 한다는 것을 의미할 것입니다. 왜냐면
그것에 대한 물질주의적인 설명을 전제할 수도 없기 때문이죠. 시작점 이전에는 물질이 없었기 때문입니다."(Brian Miller)
빅뱅 (Big Bang) 이론에 대한 과학계의 첫 반응 - 시큰둥
빅뱅이론이 처음 발표되었을 때에 많은 과학자들은 선뜻 받아들이지 않았다. 그 과학자 중엔 아인슈타인도 포함된다. 정작 그의 상대성이론이 사실상 빅뱅이론이 탄생하는데 부분적으로 영향을 주었음에도 불구하고 그는 적어도 처음엔 우주의 시작점이 있다는 빅뱅이론을 인정하길 꺼려 했다. "아인슈타인은 우주의 원인에 대하여 생각하길 원치 않았습니다. 왜냐면 우주의 원인 - 우리가 이야기하는 모든 물질, 에너지, 공간 그리고 시간의 원인- 을 설명하기 위해서는 무엇을 (초월적 존재 - 역자 주) 전제해야 하는지 생각해야 했기 때문이죠" ( Stephen C. Meyer)
시작의 원인을 헤아리려고 하는 과학자들
아인슈타인은 결국 빅뱅이론을 인정한다. 하지만 다른 일부 과학자들은 시작점의 원인을 설명할 수 있는 다른 조건을 찾는데 골몰했다. 어떤 시작의 원인이 없이도 현상을 설명할 수 있는, 그럼으로써 많은 주목 받을 수 있었던 한 이론이 ‘진동 우주 모델 (Oscillating Universe Model)’이다.
진동 우주 모델 (Oscillating Universe Model)
"우주는 안에서 밖을 향해서 팽창할 것입니다. 그런데 팽창이 느려지면서, 중력에 의해서 우주 안의 물질은 우주가 다시 붕괴하도록 할 것입니다. 재붕괴되면 그다음 어떤 알려지지 않은 메커니즘에 의해 우주는 팽창을 거듭하게 됩니다. 즉 반동(바운스)에 이어 터짐이 일어나고 다시 바운스가 이어지는 일련의 과정이 생긴다는 것인데 이 이론은 두 가지 큰 문제점을 가집니다.
1. 우주 내에 우주를 다시 붕괴시킬 충분한 물질이 없다는 것
2. 열역학 법칙상 에너지는 각 과정을 거치면서 감소될 것이라는 것. 예를 들어 공이 바닥에 바운싱 될 때 서서히 그 반동력이 줄어드는 것과 같은 이치입니다." (Stephen C. Meyer)
그러므로 진동 우주 모델은 실패로 귀결된다.
빅뱅 이론이 가리키는 진실
사실 우주의 시작에 대한 대답을 비켜가려는 시도들은 심각한 문제를 도출하기 마련이다. 빅뱅을 뒷받침하는 증거들은 계속 축적되었고, 대부분의 과학자들이 그것을 받아들였다. 그러나 어떤 과학자들에게는 빅뱅이론은 심각한 의문에 직면하도록 만들었다. 재미있는 것은 그것은 '과학'에 대한 것이 아니라 '무신론'과 관련된 것이라는 점이다. 세계적 천문학자인 Robert Jastrow 박사는 신의 존재를 믿지 않았지만 빅뱅은 그로 하여금 다음과 같은 고백을 할 수밖에 없도록 만들었다.
“시작이 있었고 모든 것이 그것으로부터 시작된 한 시점이 있었습니다. 그것은 아주 강력한 이론적 특질을 가지고 있다는 점에서 괄목할 만한 일입니다. 이 점이 나로 하여금 강하게 빠져들게 만들었습니다. 왜냐면 나는 불가지론자인데, 만약 ‘우주 창조를 시작하는 순간’이 있었다면 그것은 창조자가 있었다는 말이기 때문입니다. ” (Robert Jastrow 1925-2008, 천문학, 행성 물리학)
Robert Jastrow는 후에 저서 God And The Astronomers (1978)를 통해 창조자로서의 신에 대한 그의 견해를 상세하게 밝혔다. 기독교인이 된 것은 아니었지만 불가지론자였던 과학계의 세계적 석학이 보편적 초월자로서의 창조자 신의 존재를 인정한 것만으로도 빅뱅이론은 무신론 과학자들에게 엄청나게 큰 영향을 주었음을 말해준다.
빅뱅이 제시하는 암시를 부정하는 과학자들의 궤변
물론 많은 과학자들은 아직 과학(빅뱅)이 이끌어가는 곳으로 향하기를 부정한다. 이론 물리학자인 Stephen Hawking (1942-2018) 은 그가 죽기 전에 우주의 창조자의 존재의 필요성에 반대하는 새로운 주장을 폈다. 중력과 같은 법칙이 있기 때문에 우주는 아무것도 없는 상태에서 스스로 자신을 창조할 수 있을 것이란 주장이다. 이에 대한 John Lennox 교수의 반론을 들어보자.
"내가 처음 이 말을 들었을 때 깜짝 놀랐습니다. 왜냐하면 중력의 법칙이 있다는 건 이미 something인데 우주가 nothing으로부터 스스로를 창조할 수 있다는 말은 명백한 자기모순(a flat contradiction)이기 때문입니다. 우주가 그 자신을 창조할 수 있다는 말은 논리적으로 말이 안 됩니다. 간단한 예를 들어 x가 y를 창조했다, 즉 x를 취함으로 인해 결국 y를 얻게 된다고 말할 수는 있어도, x가 x를 창조했다고 말한다면 그건 nonsense 가 nonsense로 남는 것이죠. 비록 아주 영향력 있는 과학자들이 그렇게 말한다 하더라도 말입니다. (John Lennox 1943년생, 옥스퍼드 대학 수학과, 명예교수)
"우주는 실제로 nothing으로부터 왔습니다" (Lawrence Krauss)
"우주가 어떻게 nothing으로부터 왔는지를 말할 수 있다는 건 nothing 이란 단어의 의미를 재 정의한 것이라고 볼 수 있습니다" (John Lennox)
Krauss 박사가 사용하는 'nothing'의 의미는 사실상 something의 의미다. 즉 일련의 법칙들과 수학적 방정식들이 포함된 개념이라는 것이다. 이게 그의 주장의 첫 번째 문제다. Meyer 박사는 두 번째 문제를 지적한다.
Krauss가 말하는 'nothing' 은 양자물리학의 방정식들을 포함합니다. 또한 방정식들은 수학적 개체이며 수학적 개체들은 추상적 개념들이고 언제나 마음속에 존재하는 개념입니다. 그러므로 그가 말하는 nothing은 '그 이전에 존재하는 마음(pre-existing mind)'이 필요하다는 것을 함의하고 있는 듯합니다.
빅뱅 이전부터 존재한 마음
빅뱅은 하나님을 가리키는 매우, 매우 강력한 증거를 가리키고 있습니다. 왜냐하면 빅뱅은 모든 것, 즉 에너지에 기반한 모든 물질과 시간이 과거 어느 시점에서 시작했다는 것이고, 이는 무엇인가가 그것을 시작해야 했다는 것을 의미함과 동시에, 그 어떤 무엇은 비물질적이고, 시간을 초월하고, 무한하게 힘이 있고, 인격체여야 한다는 것을 의미할 것입니다. 왜냐하면 오로지 인격적 존재만이 목적 있는 행위를 선택할 수 있을 것이기 때문입니다. (Brian Miller)
무신론을 변명하기 위한 무리수들
어떤 사람들은 단지 신의 존재 가능성을 피해 가기 위해 어떠한 불합리성도 포용할 것이다.
"당신은 세 가지 각기 다른 종류의 ‘nothing’ 이 있다는 사실을 말하는데 나는 nothing에 그런 다양성이 있다는 걸 몰랐네요 .."
(대담 중 사회자가 Krauss 박사에게 한 말)
세 가지 종류의 nothing 인지, 세 가지 종류의 nonsense 인지.
당신은 nothing 인가 something 인가?
만약 사람들이 우리의 모든 존재가 nothing으로부터 왔다고 당신을 확신시킬 수 있다면 그건 바로 nothing으로부터 만들어진 존재로서의 당신은 결국 nothing 이란 것을 믿게 하는 첫걸음이다.
당신이 보고, 만지고, 맛보고, 냄새를 맛고, 생각하고, 느끼는 모든 것들은 nothing이라는 것이다. 왜냐하면 그 모든 것들은 nothing에 기반해서 생긴 nothing으로부터 왔고 nothing 을 제공했기 때문이다.
그러나 만약 당신과 우주가 어떤 인격체 - 즉 위대한 창조적 초월자이자, 물질과 에너지와 공간과 시간을 만든 -에 의해 창조되었다면 당신은 의미가 있는 존재로 만들어진 것이다.
당신의 존재는 something 을 의미할 것이다.
당신은 어떤 목적을 위해 여기에 있습니다.
눈을 열 의도가 있는 사람들에게
과학은 그 사실이 놀라운 실제라는 것을 보여줄 것입니다.
우리는 물질주의자가 아닙니다
우리는 인간의 영혼을 압니다
우리는 사랑을 경험하고
우리의 삶에는 목적이 있고
우리는 옳은 것을 위해 싸울 것입니다
우리는 침묵하는 다수입니다 그리고
우리는 더 이상 침묵하지 않을 것입니다