우주 물질과 지구의 가치 / 김영규 목사(남포교회 협동목사)

“생명체 보존은 측량할 수 없는 가치 가지고 있어” 

 

2009년에도 475개의 초신성의 별들이 발견이 되었고 2010년에도 적어도 16개의 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 단서를 제공하기 때문이다. 물론 그런 초신성들이 몰락하여 일부가 중성자별이나 불랙 홀로 변한 후에도 그 중성자 별들이 충돌하여 지구에서 흔히 볼 수 있는 금이나 백금 등의 무거운 원소들이 생성될 수 있는 가능성도 있기 때문이다. 어느 경우이든 핵융합의 마지막 가능한 원소가 철이고 철보다 핵의 질량이 큰 원소들은 그 자체로 에너지를 낼 수 없고 모두 분열하는 방식으로만 에너지를 낼 수 있기 때문에, 적어도 태양보다 8배 이상 큰 초신성의 폭발에서나 중성자 별들의 충돌에 의해서 철까지 무거운 원소들을 자체 핵융합에 의해서 생산될 수 있는 조건이 성립하여도 실제적으로 철과 같은 원소들이 생산될 수 있는 양은 극히 적다고 알려져 있다. 따라서 지금의 우주의 가속적 팽창의 방식에 의해서 차가운 방향으로 팽창하는 동안에는 점점 더 무거운 원소들이 생성될 가능성은 극히 드물다는 것이다. 혹시 질량이 큰 별들 중에서 초신성의 수명 동안 수명을 다해 가면서 가벼운 원소들을 생성해 가는 초신성의 별이 폭발하여 중성자별로 발전하는 별들이 존재한다고 해도 순수한 무거운 원소들을 생성하면서 계속 존재할 수 있는 가능성이란 극히 미약하다. 그렇기 때문에 무거운 원소들이 생성될 수 있는 조건들은 우주의 초기 역사에서만 가능하다고 할 수 있을 것이다. 지구에 있는 것과 같은 무거운 물질들을 생성하기 위해서 태양보다 약 100배 이상의 초기별들이 존재했다가 극히 소량의 무거운 원소들을 생성하고서 사라졌을 가능성을 높게 보고 있다. 

따라서 태양이나 우리의 은하계의 중심에서 지구와 같은 물질들의 생성의 열쇠를 찾고자 기대하는 것은 극히 어려울 것이다. 그렇기 때문에 은하계들 안에 있는 질량이 큰 별들의 변화들을 통해서 혹시 지구의 기원에 대해서 무엇인가 단서를 잡게 될지 관심이 되고 있다. 그 중에서도 중성자를 흡수하여 양성자의 양을 크게 하는 베타 마이너스 붕괴가 많이 일어나는 증거로서 빛이 많이 발생하면서 안정된 원소들이 될 때의 증거인 감마선들이 많이 방출되는 별들은 무거운 원소들이 생성되는 과정에 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 8이상이 되는 별이 발견이 되어 지금의 우주의 크기보다 4.6%의 크기이었을 때의 별임이 밝혀지기도 했다. 앞으로 적색변이현상의 변화율이 10 내지 20인 별들이 발견되기를 원하지만, 우주의 가속 팽창이 이루어지고 있는데 언제 가능할지 모른다. 그런 별들이 발견이 되더라도 우주 진화론 입장에 서 있는 대부분 학자들은 우주 배경복사의 시대보다 뒤의 시대의 것으로 판단하고 있다. 

그러나 관찰된 초기의 별들 중에서도 실제로 백금이나 우라늄과 같은 무거운 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 없다. 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 발견에 대해서 놀라워할 필요는 없을 것이다. 적어도 이제 입자물리학과 천문학이 결합된 상태에서 태양과 지구와의 관계가 좀 더 밝혀지게 되었고 이제 지구가 태양보다 오래되었거나 동시에 생겼다고 해도 무방하기 때문에, 우주에 대한 이해에 있어서 다른 가능성으로서 하나님께서 지구가 안정된 질서로 자리를 얻도록 하기 위해서 오히려 태양계와 우리 은하계를 우주 회로로 사용하였다고 가정할 수 있는 것이다. 

무엇보다 더 태양계 안에 있는 위성들의 물질들이 우주 안에 얼마나 귀한지를 알 필요가 있을 것이다. 특별히 지구 안에 있는 바다의 모래나 탄소들로 이루어진 모든 물질뿐만이 아니라 물질들에 의한 질서들이 우주의 전 역사를 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 된다는 것이다. 

지금 세종 시에 건설하기를 원하는 소위 ‘중 이온 핵융합 가속기’와 같은 기초과학 실험시설을 통해서 지구 안에 있는 원소들의 신비를 푸는 것도 중요하고 하늘에서 감마선이나 X-선을 방출하는 별들에 대한 정확한 관찰을 위해서 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 연구에 더 집중되기를 원하고 있다. 더구나 그런 물질들을 기반으로 하여 생긴 다른 질서들인 생명체들에 대한 보존은 어마어마한 가치를 지녔음을 기억할 필요가 있을 것이다.

 

지구 물질, 그 자체가 보물

 

좀 더 멀리 내다보면 자연의 신비에 대한 무지 자체나 창조자 하나님에 대한 경외가 없는 것이 자연과 인류에게 얼마나 많은 피해를 주는지를 인류가 좀 더 많이 알 필요가 있을 것이다.