칼 세이건, <코스모스> | 우리는 희귀종인 동시에 멸종 위기종이다. 우주적 시각에서 볼 때 우리 하나하나는 모두 귀중하다.

 

출처 : 교보문고

 

 

 

블태기 시절에 노션에다 정리했던 책이 또 있었네..? 쩝스

2023년에 무슨 일이 있었던거니?

 

하여튼 아래 내용은 2023년 10월에 쓴 요약본이다.

진짜 정말 맘에 안 들게 정리해놨네 거참ㅋㅋㅋㅋ

코스모스가 유난히 기억이 가물가물했던 책이었는데 왠지 알 것 같다.

너무 지루해서 겨우겨우 읽었나보다.....

 

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잼잼조 노션 북보드

 

 

 

💡 인간과 우주는 가장 근본적인 의미에서 연결돼 있다. 인류는 코스모스에서 태어났으며 인류의 장차 운명도 코스모스와 깊게 관련돼 있다. 인류 진화의 역사에 있었던 대사건들뿐 아니라 아주 사소하고 하찮은 일들까지도 따지고 보면 하나같이 우리를 둘러싼 우주의 기원에 그 뿌리가 닿아 있다. 독자들은 이 책에서 우주적 관점에서 본 인간의 본질과 만나게 될 것이다.

코스모스(Cosmos)란?

그리스어로 ‘우주’나 ‘세계’를 의미한다. 칼 세이건은 이 단어를 책에서 사용하여 우주의 넓은 범위와 복잡성을 나타냈다. 그는 우리가 살고 있는 작은 행성에서부터 별들, 은하, 그리고 전체 우주까지의 모든 것을 아우르는 개념으로 사용했다. 그의 관점은 우리가 얼마나 작고 연결되어 있는지를 강조했다.

 

1. 코스모스의 바닷가에서

코스모스는 너무 거대하여 우리가 통상 사용하는 길이 단위인 미터나 마일로는 도무지 그 크기를 가늠할 수 없다. 미터나 마일은 지상에서 쓰기에 편리하도록 고안된 단위일 뿐이다. 천문학에서는 그 대신 빛의 빠른 속도를 이용하여 거리를 잰다. 빛은 1초에 약 18만 6000마일 또는 거의 30만 킬로미터, 즉 지구 7바퀴를 돈다. 빛은 태양에서 지구까지 8분이면 온다. 그러므로 태양은 지구에서 약 8광분만큼 떨어져 있다. 빛은 1년이면 10조 킬로미터, 약 6조 마일을 간다. 천문학자들은 빛이 1년 동안 지나간 거리를 하나의 단위로 삼아 1광년이라고 부른다. 광년은 시간을 재는 단위가 아니라 거리를, 그것도 엄청나게 먼 거리를 재는 단위이다.

지구 둘레 전체가 360도이므로, 7도는 전체의 50분의 1 정도다. 에라토스테네스는 사람을 시켜 시에네까지 걸어가게 한 다음 그 거리를 보폭으로 재 봤기 때문에 시에네가 알렉산드리아에서 대략 800킬로미터 떨어져 있다고 알고 있었다. 800킬로미터의 50배이면 4만 킬로미터, 이것이 바로 지구의 둘레인 것이다. 제대로 나온 답이었다. 그때 에라토스테네스가 사용한 도구라고 할 만한 것은 막대기, 눈, 발과 머리 그리고 실험으로 확인코자 하는 정신이 전부였다. 그 정도만 가지고 에라토스테네스는 지구의 둘레를 겨우 몇 퍼센트의 오차로 정확하게 추정할 수 있었던 것이다. 2,200년 전의 실험치고는 대단한 성과를 거둔 셈이다. 따라서 에라토스테네스를 인류 역사상 처음으로 한 행성의 크기를 정확하게 측정한 사람이라고 할 수 있을 것이다.

알렉산더 대왕을 계승한 그리스 출신의 이집트 왕들은 학문을 아주 진지하게 대했다. 그들은 수백 년 동안 대를 거듭하면서 연구 활동을 지원했고 그 시대의 인재들이 자신의 역량을 충분히 발휘할 수 있도록 도서관의 학구적 분위기를 유지하는 데 노력했다. 도서관은 열 개의 대형 연구실로 나뉘어 각각이 특정 분야의 연구를 수행하였다. 곳곳에 분수대도 있었고 멋지게 늘어선 원기둥들, 식물원, 동물원, 해부실, 천문 관측대가 있었다. 커다란 식당에서 학자들이 여유로이 자유롭게 교환할 수 있었다.
…
우리의 존재가 무한한 공간 속의 한 점이라면, 흐르는 시간 속에서도 찰나의 순간밖에 차지하지 못한다. 이제 우리는 우주의 나이가 - 적어도 가장 최그넹 부활한 우주가 - 약 150억~200억 년 되었다는 사실을 안다.

2. 우주 생명의 푸가

지구의 자연 환경이 인류에게 훌륭한 조건을 제공하는 것같이 느껴지는 이유는 모든 생물들이 지상에서 태어나서 바로 그곳에서 오랫동안 성장해 왔기 때문이다. 초기 생물들 중에서 지구 환경에 잘 적응하지 못한 종들은 모두 사라져 버렸다. 우리는 다행히 잘 적응할 수 있었던 유기물의 후손이다. 우리와 다른 세상에서 진화하고 적응해서 살아남는 물질들은 또한 자기네 환경을 극찬할 것임에 틀림이 없다. 지상의 모든 생물들은 서로 밀접하게 연결돼 있다. 같은 유기화학적 원리가 지상의 생물들을 지배하고 있다. 또한 그들은 오랜 세월 동안 같은 진화의 코드를 통해 변신해 왔다. 따라서 지구의 생물학은 철저하게 제한적일 수밖에 없다.

 

2장을 읽고, 나는 <이기적 유전자>에 대해 떠올릴 수밖에 없었다. 유전자가 지배하고 있는 세상에서 유전자는 자신의 생존을 위해 살아간다는 내용의 책은 인문, 과학 어디에서나 통하고 있다. 물론 <종의 기원>도 빠질 수 없는데, 난 이 책을 중도 포기했으니 할말이 없다. 우주에 대해 이야기를 한다고 생각했는데, 지구를 먼저 파헤쳐 보는 파트였다. 우주에서 고등생물이 살 수 있는 환경을 가진 행성은 지구뿐이라는 오만, 지구 안에서도 많은 생명들이 생존할 수 없어 사라지곤 했다는 팩트를 날려주곤 한다. 단지 이 환경에서 적응한 생명체만이 이 지구에 남아있다는 말이었다.

3. 지상과 천상의 하모니

케틀린과 뉴턴에 대해 언급한 파트였다. 나는 솔직히 이 파트에서 이 책의 정체성에 대해 단단히 오해하고 있다는 것을 알았다. 우주의 광활한 신비에 대해 말하고 있다고 생각했었고, 우리는 그저 작은 먼지에 불과하다고 생각했었다. 그러나 케틀린과 뉴턴은 천문학의 비밀에 대해 파헤치기 위해 인생 전부를 걸었고, 그 인생이 지금의 과학을 낳게 했다. 하지만 천재였던 그들의 개인이 누구나 부러울 완벽한 삶을 살았다고 말할 수는 없다. 신비로운 자연을 미신으로 치부하던 시대에 진실을 밝혀내기 위한 집요함. 가끔씩은 헷갈린다. 우리는 스스로 고등생물 그리고 지적생물이라 여기며 그 우주의 유일한 생명체라고 생각할 때도 있지만, 우주에선 보이지도 않은 작은 동물과도 같다.

 

그냥 이 3장을 읽으면서 인간이라는 존재가 작지만 크게 느껴지는 모순점을 발견할 수 있었고, 나는 코스모스의 장르를 ‘과학’이라고 구분짓지 않기로 했다. 과학은 분명, 인문에서부터 시작하는 것이 틀림없다는 확신이 들었다.

4. 천국과 지옥

흥미로운 목성에 대한 진실

 충돌 구덩이의 생성은 달에만 국한된 현상이 아니다. 태양계 어디에서든 운석공을 볼 수 있다. 태양에 가장 가까이 있는 수성의 표면이나, 구름으로 뒤덮인 금성뿐만 아니라, 화성 그리고 심지어 그 조무래기 달인 포보스와 데이모스 등에서도 볼 수 있다. 여기에서 말한 행성들은 지구형 행성으로 그럭저럭 지구와 닮은 지구의 가족이다. 지구형 행성의 표면은 단단한 고체이며, 내부는 돌과 철로 이루어져 있고, 대기는 거의 진공에 가까운 것에서 시작하여 지구 기압의 90배가 넘는 것들까지 다양하다. 이들은 모닥불 근처에 둘러앉은 캠핑객들처럼 빛과 열의 근원인 태양을 에워싸고 그 주위를 옹기종기 돌고 있다. 나이는 모두 46억 년 정도로 같다. 그리고 달과 마찬가지로 이들의 표면은 모두 태양계 형성 초창기에 있었던 파국적인 충돌의 시대를 생생하게 증언하고 있다.
 태양에서 더 멀리 떨어져 화성의 궤도를 넘어가면 매우 다른 성격의 세계가 우리를 맞는다. 여기서부터는 목성의 영역이다. 거대 행성 또는 목성형 행성들이 상주하는 곳이다. 목성형 행성은 대부분 수소와 헬륨으로 구성되어 있고, 그밖에 수소 원자를 많이 포함하는 기체 분자들, 예를 들면 메탄과 암모니아 물이 소량으로 섞여 있다. 단단한 고체 표면이 없는 목성형 행성에는 오로지 대기권과 색색의 구름만 있을 뿐이다. 목성형 행성은 태양계의 장상격 행성들로서 지구와 같은 자투리 세계가 결코 아니다. 목성은 그 안에 지구를 1,000개 정도 집어넣을 수 있을 정도로 크다. 만일 혜성이나 소행성이 목성의 대기권에 떨어진다면, 운석공은 어림도 없는 일이고 구름에 잠시 틈새가 났다가 사라지는 것이 우리가 볼 수 있는 현상의 전부일 것이다. 그래도 우리는 외행성계 역시 수십업년에 이르는 충돌의 역사를 거쳤음을 알 수 있다.

흥미로운 금성에 대한 진실

금성의 대기는 96퍼센트가 이산화탄소이다. 질소, 수증기, 아르곤, 일산화탄소와 다른 기체들도 각각 적은 양씩 존재한다. 탄화수소와 탄수화물의 양은 전체 대기의 1000만분의 1 이하의 수준이다. 알고 보니 금성의 구름들은 완전히 농축된 황산의 용액이었다. 미량의 염산과 플루오르화수소산도 존재한다. 상층부의 비교적 서늘한 구름 속에서도 금성은 완전히 몹쓸 세상이었다.

 

4장에서 목성, 금성 그리고 짤막하게 화성에 대해 다뤄봤는데, 이미 지구에게 익숙해져버린 인류는 다른 행성에서 살아가기엔 그 행성들은 생명체가 살만한 곳이 되지 않는다. 물론…. 익숙해지면 생존하는 생명체가 있기 마련이겠지만, 지구인에게는 적합한 환경이 아닌 것이다. 기댈 곳이라곤 지구밖에 없지만 수많은 사람들은 지구라는 행성에 존재할 수 있다는 감사함을 전혀 자각하지 못하는 듯하다.

5. 붉은 행성을 위한 블루스

왜 하필 화성인인가? 토성인이면 어떻고. 명상완성인이라면 뭣이 문제란 말인가? 화성인만 두고 그토록 열심히 궁리하고 또 그토록 열렬히 상상의 나래를 펴는 이유가 도대체 무엇일까? 그것은 어뜻 보기에 화성이 지구와 매우 유사하기 때문이다. 화성은 지구에서 그 표면을 관측할 수 있는 가장 가까운 행성이다. 얼음으로 뒤덮인 극관이나, 하늘에 떠다니는 흰 구름, 맹렬한 흙먼지의 광풍, 계절에 따라 변하는 붉은 지표면의 패턴, 심지어 하루가 24시간인 것까지 지구를 닮았다. 그렇다면 누구나 화성 생명을 상상하고픈 유혹에서 벗어나기 어려울 것이다. 화성이 지구인의 희망과 두려움을 투사할 수 있는 신화의 공간으로 어느새 둔갑해 버린 것이다.

따지고 보면 나 칼 세이건은 물, 캄슘 그리고 각종 유기 분자들로 이루어진 하나의 커다란 덩어리이다. 이 책을 읽고 있는 당신도 나와 거의 동일한 분자들로 구성된 집합체이면서, 단지 나와 이름만 다를 뿐이다. 그러나 이것을 전부라고 하기에는 어쩐지 이상하다. 분자가 나의 전부란 말인가? 어떤 사람들은 이러한 생각이 인간의 존엄성을 해친다고 언짢아 하기까지 한다. 그러나 나는 우주가 분자들로 구성된 하나의 기계를 인간과 같이 복잡 미묘한 존재로 진화하게끔 허용했다는 사실에 기분이 고양된다.
…
해럴드 모로위츠가 한때 재미있는 계산을 한 적이 있다. 사람 한 명을 구성하는 데 필요한 각종 분자 물질을 화공 약품 가게에서 구입하려면 돈이 얼마나 드나 알아봤더니, 약 1000만 달러라는 계산이 나왔다. 내 몸값이 이 정도 나간다니 기분이 약간은 좋다. 그러나 필요한 분자들은 다 준비했다고 하더라도, 그 병 안에 넣고 흔들어 섞는다고 해서 거기서 새로 사람이 만들어져 나오는 것은 아니다. 그것은 우리의 능력을 훨씬 넘는 일이며, 이 점에 있어서는 앞으로 아주 긴 시간동안에도 인간의 능력에는 큰 변화가 없을 것이다. 다행히 이보다 훨씬 싸게 먹히면서 사람을 아주 신통하게 잘 만들 수 있는 방법들이 있다.

지구화 : 외계행성의 환경을 인간이 살기에 적합하도록 바꾸는 것

화성을 지구화하기 위한 작업들을 시행하고 있다. 화성을 지구화하는 영화도 매체를 통해 많이 발견할 수 있다. <마션>이라는 영화를 통해 화성에서 농사를 짓고 있는 장면들을 확인할 수 있었다. 왜 하필 화성이었을까? 라는 의문이 은연중에 들었지만 딱히 파고들려고 하지 않았다. 이제는 알겠다. 화성은 그나마 지구의 환경과 비슷한 행성이었다는 사실을!!!!

6. 여행자가 들려준 이야기

💡 항성, 행성, 위성의 차이 : https://m.blog.naver.com/sjn1203/222069798280

영어 천체 명사: 우주/ 항성, 행성, 위성의 차이/ 태양계(태양, 수성, 금성, 지구, 달, 화성, 목성,

 

보이저 1,2호가 목성을 관찰했다면 어떻게 묘사했을지에 관련해서 얘기를 하고 있다. 목성이 얼마나 큰지, 토성의 띠를 언제 발견했는지, 토성의 위성 ‘타이탄’에 대해도 말했다. 목성은 항성이 될 수도 있었지만 행성으로 머문 비운의 행성이었다는 사실도 알게 되었다.

7. 밤하늘의 등뼈

우리의 조상들은 별을 과연 무엇이라 여겼을까?

조상들은 별의 움직임을 통해 토테미즘 및 종교로 해석을 했다. 그렇게 종교와 미신으로 가득찼던 밤하늘의 등뼈(밀키웨이)에 대해 사람들은 갈릴레오가 말한 ‘지구가 둥글다’라는 발언에 뿔이 났었다.

피타고라스와 플라톤은 코스모스가 설명될 수 있는 실체이고 자연에는 수학적인 근본 얼개가 있다고 가르침으로써 사람들의 마음속에 과학을 하려는 동기를 크게 불어넣었다. 하지만 자신들의 입지를 불아하게 할 소지의 사실들이 유포되는 것을 억압하고, 과학을 소수 엘리트만의 전유물로 제한하고, 실험에 대한 혐오감을 심어 주고, 신비주의를 용인하고, 노예 사회가 안고 있던 문제들을 애써 외면함으로써 결과적으로 인간의 위대한 모험심에 큰 좌절감을 안겨 주고,과학의 발전에도 어쩔 수 없는 퇴보를 불러왔다.

고대 그리스부터 현대까지 우리는 늘 질문한다.

“우주에서 우리의 현주소는 어디인가?”

8. 시간과 공간을 가르는 여행

볼 수 있는 별은 실재하는 별의 극히 일부에 지나지 않는다. 맑은 날 밤하늘에서 우리 눈에 보이는 별들은 가장 가까운 것들 중에서도 극히 일부에 불과하다. 그렇지만 우주에는 별들이 셀 수 없을 정도로 많고 또 많다. 지구상의 해변이란 해변 모두에 깔려 있는 모래알들보다 우주에 있는 별들이 훨씬 더 많다.

별들 사이의 평균 거리가 3~4광년이므로, 별자리의 모양은 몇 광년은 족히 움직여야 알아볼 수 있을 정도로 변할 것이다. 1광년이 거의 10조 킬로미터에 이르는 엄청난 거리인데 비하여 지구의 지름은 겨우 1만 3000킬로미터에 불과하다는 점을 기억해 두기 바란다. 따라서 3~4광년 정도의 거리를 이동해야만 어떤 별이 그 별자리에서 달아나고 또 어떤 것은 그 별자리로 들어오는 것같이 보여서, 주어진 별자리가 전혀 다른 모습으로 변모할 것이다.

외계에 얼마나 많은 행성계가 존재하는지 아직 확실치 않다. 하지만 상당히 많을 거라는 추측에는 변함이 없다. 우리 주변에는 태양계뿐이라고 단순하게 생각할 수도 있다. 그러나 조금 다르게 생각해 볼 필요가 있다. 목성, 토성, 천왕성도 그 주위에 위성들을 거느리며 태양계와 비슷한 구조를 하고 있다는 점에 주목한다면, 실은 하나가 아니라 네 개의 행성계가 우리 주변에 있는 셈이다. 목성형 행성들이 거느린 위성들의 상대적 크기며 그들 사이의 상대 간격 등을 보면, 목성, 토성, 천왕성도 각각 하나의 축소판 태양계를 이룬다고 할 수 있다. 질량이 뚜렷하게 서로 다른 별들로 구성된 쌍성계들의 다양한 자료를 통계적으로 분석해 보면, 우리의 태양같이 단독으로 존재하는 별들 주위에서 행성계가 형성될 가능성이 훨씬 높다는 결론에 이르게 된다.

 

양자역학에 대해 살짝 다룬 이야기처럼 느껴졌다. 지금 내 위치에서 별들을 보는 것은 ‘광년’이라는 말로 거리를 표현한다. 우리가 본다는 것은 그때부터 시공간이 확장되는 것이다. 사람이 그 자리에서 별들을 바라볼 때, 그 별을 보는 것은 먼 미래 혹은 과거를 보는것이나 마찬가지다. 물리적인 거리가 아닌 인간의 시야는 빛의 속도로 재기 시작하면, 그 시간은 방향에 따라 과거가 될수도, 미래가 될 수도 있는 것이다.

아인슈타인이 말했던 ‘상대성 이론’, 동시에 발생한다는 것은 무슨 의미인지 의문을 품었던 그 이론이 어떤 뜻인지 알아볼 필요가 있다. 별들 사이를 여행한다는 것은 ‘지구’에서는 수십년의 시간이 걸릴지 모르지만, 여행자는 빛의 속도로 여행하고 있기때문에 지구에 있는 사람들보다 훨씬 덜 늙는 것이 되는것이다.

동면상태를 유지하는 과학기술이 지금쯤이면 발달되지 않았을까? 그런 특급비밀들은 이미 일반인에게 비밀이니…

9. 별들의 삶과 죽음

원자의 구성

앞에서도 이야기했듯이 원자는 양성자, 중성자, 전자로 이루어져 있다. 그렇다면 양성자를 더 작게 쪼갤 수는 없을까? 양성자들은 높은 에너지를 갖는 다른 소립자, 예를 들어 양성자로 때려서 나타나는 반응을 면밀하게 조사해 보면 양성자 내부에 더 근본적인 입자가 숨어 있는 것 같다. 물리학자들은 양성자와 중성자 같은 소립자들을 구성하는 더 근본적인 알갱이를 쿼크라고 부른다. 쿼크에도 여러 종류가 있다. 핵극의 기본 입자인지, 아니면 쿼크도 더 근본적인 입자들로 구성돼 있는지는 아직 모른다. 물질의 정체를 이해하려면 우리는 언제까지 물질을 둘로 쪼개야 하는 걸까? 우리는 과연 가장 근본이 되는 입자들의 세계에 들어갈 수 있을까? 아니면 기본 입자를 찾는 행진은 끝이 없이 계속될까? 이것이야말로 현대 과학의 근본 문제들 중에서 가장 근본이 되는 문제인 것이다.

원자와 핵력

닮은 사람이 서로에게 혐오감을 느끼듯이 부호가 같은 전하들 사이에는 척력이 작용한다. 그들이 만드는 세상은 은둔자나 염세가로 가득한 곳일 것이다. 아무튼 전자는 전자를 밀치고, 양성자는 양성자를 배척한다. 그렇다면 의문이 생긴다. 원자핵에 전하를 띤 입자라고는 양성자뿐인데, 핵이 와해되지 않는 까닭은 무엇일까? 그것은 핵에는 거리에서만 작용하므로 갈고리에 비유될 수 있다. 양성자와 중성자가 아주 가까이 있을 때 핵력이라는 이름의 갈고리가 서로 떨어지지 않도록 붙잡아 맨다. 둘 사이의 거리가 갈고리보다 멀면 갈고리는 제 역할을 하지 못한다. 이런 이유에서 핵력을 갈고리에 비유했던 것이다. 핵과 같이 좁은 영역에 중성자가 양성자와 함께 들어 있으므로, 핵에서는 핵력이 발동하여 양성자들 사이의 척력을 무기력하게 만드는 것이다.

별의 구성

별의 외곽층을 차지하는 질량의 무게를 중심핵 부분의 고온과 고압이 지탱하여, 별 전체가 안정된 상태에 놓이기 때문이다. 중심핵이 고온과 고압의 상태를 유지할 수 있는 것은, 물론 그곳에서 일어나는 핵융합 반응 덕택이다. 우리 태양은 지금까지 대략 50억 년 동안 이와 같은 평형 상태를 유지해 왔다. 하지만 태양과 수소 폭탄에서의 핵융합 반응에는 한 가지 중요한 차이점이 있다. 폭탄의 경우 일단 반응이 시작되면 반응의 진행 속도를 제어할 길이 없으며, 제어하지 않는 것이 폭탄의 사용 목적과 부합된다.

태양과 별의 핵융합 그리고 태양의 수명

수소 핵융합 반응이 영원히 지속될 수는 없다. 태양이건 별이건 간에 핵융합 반응이 일어날 수 있는 지역은 고온 고압의 중심부 일부일 뿐이며, 핵반응의 연료로 쓸 수 있는 수소가 그 지역에 한없이 많은 것은 아니기 때문이다. 그러므로 별의 운명, 별의 최후는 그 별이 얼마나 큰 질량을 갖고 태어났느냐에 따라 결정된다. 별은 진화하는 과정에서 자기 질량의 일부를 공간으로 서서히 방출한다. 방출하고 남은 질량이 태양의 2배 내지 3배 정도에 이른다면 그러한 별들은 우리 태양과는 판이하게 다른 최후를 맞게 된다. 그렇다고 태양의 최후가 그저 밋밋할 뿐이라는 이야기는 아니다. 태양의 최후는 그 자체만으로도 충분히 극적이다. 앞으로 50억 또는 60억 년이 더 지나면 태양의 중앙부에 있던 수소가 모두 헬륨으로 변하게 되므로 중심핵 부분에서는 핵융합 반응을 더 이상 기대할 수 없다. 반응에 쓰일 연료 물질이 없어지기 때문이다.

생명의 기원과 진화는 뿌리에서부터 연관을 맺고 있다.

• 우리를 구성하는 물질이 원자적 수준으로 볼 때 아주 오래전에 은하 어딘가에 있던 적색 거성들에서 만들어진 것이기 때문이다.
• 지구에서 발견되는 무거운 원소들 가운데 어떤 동위 원소는 태양이 태어나기 직전에 근처에서 초신성의 폭발이 있었음을 강력하게 시사하기 때문이다.
• 우리는 생명의 탄생에서 별의 흔적을 찾아볼 수 있다.
• 유전의 관점, 돌연변이라고 불리는 유전 형질의 변화가 진화를 추동한다.

10. 영원의 벼랑 끝

우리 우주가 영원무궁 팽창하는 우주인지, 아니면 팽창과 수축을 주기적으로 반복하는 우주인지 누구나 확인하고 싶을 것이다. 구별할 수 있는 방법이 있다. 우주 물질의 재고를 조사하는 것이 그 한 가지 방법이다. 그리고 다른 하나는 코스모스의 끝, 영원의 벼랑 끝까지 가보는 것이다.

은하의 자살

은하의 자살률은 흔히 폭발로 목격된다. 수십억 광년 저 너머에는 은하 중심부의 폭발이나 소동과는 비교할 수 없는 격렬한 변동을 겪고 있는 천체들이 있다. 이 천체들을 우리는 준성 또는 퀘이사라고 부른다. 이것들은 대폭발 이후 우주의 역사에서 가장 큰 변동을 겪고 있는 젊은 은하일지도 모른다.

도플러 효과

:정지하고 있는 물체가 내는 소리나 빛은 일련의 구면파를 이루며 멀리 퍼져 나간다.

우주의 대폭발과 은하의 후퇴 운동을 발견할 수 있었던 것은 도플러 효과라고 알려진 자연의 간단한 원리 덕분이었다. …. 현대 우주론의 거의 대부분, 특히 우주의 팽창과 대폭발 이론은, 은하들의 후퇴 운동을 도플러 효과에 따른 흡수 스펙트럼의 적색 이동으로 설명할 수 있다는 해석에 그 바탕을 두고 있다. 하지만 자연에서 적색 이동은 도플러 효과 이외의 요인에서도 발생할 수 있다. 중력으로 인한 적색 이동이 그중의 한 가지 에이다. 빛이 강력한 중력장에서 벗어나려면 많은 일을 해야 한다. 그렇기 때문에 자신이 갖고 있던 에너지의 일부를 잃는다. 그렇게 되면 긴 파장의 빛으로 바뀌게 되고 멀리 있는 관측자에게는 원래의 색깔보다 더 붉게 보인다. … 적색 이동은 도플러 효과로 해석하여 은하들의 후퇴 현상을 현실로 받아들임으로써 우리는 우주의 팽창을 추론할 수 있었다. 그런데 적색 이동이 우주 팽창의 유일한 증거는 아니다. 적색 이동과는 별도로 우주 배경 복사도 우주의 팽창을 설명하는 중요한 관측 사실이다.

우주의 팽창과 수축

우주는 스스로 복제하여 팽창하기도 하는데, 스스로 수축하는지는 밝혀진 바가 없다. 하지만 추측할 수는 있다.

11. 미래로 띄운 편지

지구상에 있는 모든 정보의 총량

지구상에 있는 모든 도서관에 보관된 책과 그림에 언어와 화상의 형태로 담겨 있는 정보의 총량은 대략 10의 16승 내지 10의 17승 비트이다. (이렇게 많은 양의 정보를 방송으로 전달하는 데 얼마나 걸릴지 계산해 보면 재미있다. 미국의 큰 도시 하나에 100여 군데의 방송국이 있고, 방송국마다 하루 평균 10시간씩 1년 동안 계속 송출한다면, 10의 12승 비트의 1시간짜리 비디오가 약 3만 6000개 만들어지느 셈이니, 1년 동안에 방송으로 송출된 정보의 총량이 대략 4 x 10의 16승 비트에 이른다는 계산이 나온다. 한 도시에 있는 방송국이 모두 동원돼서 한 1년 정도만 외계로 방송을 내보내면 인류가 갖고 있는 지식 정보 전체를 외계인에게 알려줄 수 있다. 비트마다 동일한 가치의 정보르 갖고 있는 것은 물론 아니다.)

우주 어딘가의 생명체

외계 행성에 사는 지적 생물의 생김새가 지구인을 닮았을 가능성은 거의 0이라고 나는 믿는다. 지구의 경우를 보건대 유전적 다양성은 일련의 우발적 사건들에 따라서 결정된다. 그 뿐만 아니라 특정 유전자들의 선택 과정도 따지고 보면 우연성을 동반하는 환경적 요인들에 따라 좌우된다. 그렇다면 외계 행성에서 일어나는 일련의 우발적 사건들과 그곳 환경을 지배하는 우연적 요인들이 어떻게 지구에서와 동일하다고 할 수 있겠는가? 이것이 바로 내가 외계인과 지구인의 외형에서 유사성을 발견할 수 없다고 주장하는 이론적 근거이다.

지구의 있는 고등생물

행성 지구가 태어날 당시와 똑같은 상태에서 똑같은 물리적 특성을 가진 또 다른 지구가 은하수 은하 어디에선가 다시 만들어진다면 거기에도 우리 인류와 흡사한 어떤 생물이 출현할 수 있을 것인가? 아무도 그럴 것이라고 믿지 않는다. 진화의 과정에서 우연히 휘두르는 폭력의 위력을 그 누구도 부인할 수 없기 때문이다. 우주선 입자가 유전자 중에서 어떤 것을 때릴지 전혀 알 수 없으며, 그 결과로 나타나는 돌연변이 역시 제각각일 것이다. 진화의 초기에는 돌연변이의 작은 차이가 크게 문제될 바 아니지만 긴 진화의 과정을 통해 돌연변이의 작은 차이들이 누적된 결과는 엄청난 규모의 변화를 가져온다. 오래전에 생긴 사건일수록 그것이 현재에 미치는 영향은 더욱 지대하기 마련이다. 역사와 마찬가지로 생물 현상에서도 우연이 결정적인 차이를 초래한다.

…

만약 지구의 환경 조건이 조금만 달라졌다면 우리 인간이 이룩한 업적에 뒤지지 않는 문명을 꽃피우고 인간에 버금갈 지적 능력과 솜씨를 구비한 다른 형태의 생명이 태어났을 것이다. 두 발로 설 줄 알고 명석한 두뇌를 가진 공룡, 너구리, 수달, 아니면 오징어가 바로 그러한 생물이 도리 수도 있었다. 인간 아닌 다른 지적 생물이 우리와 얼마나 큰 차이를 갖는지 알고 싶다. 그렇기 때문에 우리는 고래와 유인원을 연구한다. 외계에 어떤 종류의 문명권들이 존재하는지 궁금하다면 역사와 문화인류학을 연구할 필요가 있다. 그렇지만 이러한 연구를 통해서 무엇인가 알아낸다고 하더라도, 그것은 결국 우리 자신의 모습에서 크게 벗어난 것이 아니다.

 

12. 은하 대백과사전

과연 그 어떤 우주 생명체도 지구를 방문하지 않았을까?

지구의 나이 45억 년 동안 아무도 없었다고 믿을 수 없다.

어떻게 문명 교환이 이뤄질 수 있었을까?

1801년 물리학자 조제프 푸리에의 집에 많은 소년들을 초대한 적이 있었는데, 그의 이집트 공예품을 보고 관심을 가졌던 장 프랑수아 샹폴리옹은 고대언어에 관심을 갖게 되고, 훗날 상형 문자의 해독법을 터득했다. 그렇다면 외계 생명체와 우리의 문명을 교환할 수 있는 언어는 무엇일까? 그것은 수학과 과학이다.

문명 교환이 이루어질 때?

그 어떤 문명도 인구를 제한하지 않고는 성간 탐험을 한없이 계속할 수 없을 것이다. 한 사회가 인구 폭발에 직면하면 그 행성에서 사용할 수 있는 모든 자원, 에너지 그리고 과학 기술을 전적으로 자신들을 먹여살리는 데 투자해야 한다. 이것은 특정한 문명만이 아니라 어떤 문명에나 적용되는 아주 강력한 원리이다. 한 행성의 사회 제도나 그곳에 번성하는 생물의 생물학적 구조에 관계없이 인구가 지수 함수적으로 팽창하면 그 행성의 자우너은 결국 동이 나고 만다. 성간 탐험이나 식민화를 착실하게 수행 중인 문명권이 하나 있다면, 그들은 인구의 증가율을 여러 세대에 걸쳐서 0 또는 거의 0에 가깝게 완벽하게 유지해 왔음에 틀림이 없다. 일단 생활환경이 이상적인 ‘에덴’으로 이주가 이루어진 다음에는 인구 증가율에 부여한 초기의 엄격한 제한 조건을 어느 정도 풀 수도 있을 것이다. 어쨌든 인구 증가율이 낮은 문명권이 성간 식민지를 우주 여러 곳에 구축하려면 긴 세월이 필요할 것은 분명하다. 그러므로 성간 이주의 속도와 인구 증가율은 서로 밀접한 관계에 있다.

물론, 물리적으로 싸워야 하는 순간들도 존재할 것이다. 젠틀한 문명 교환은 기대하지 않는 게 좋다. 먼 훗날 문명 교환이 이루어질 때 그 순간은 파괴적일지 몰라도 그 이후, ‘은하 대백과사전’을 읽을 수 있는 순간이 올 것이다.

13. 누가 우리 지구를 대변해 줄까?

인류의 종말?

• 전쟁
• 질병

…등의 다양한 이유로 인해 지구는 불안정하다. 인류가 줄어들 수밖에 없는 요소들은 생겨나고 있는데 그에 반에 인류는 점점 증가하고 있다. 12장 은하 대박과사전에서 인구 컨트롤이 안되는 행성은 다른 나라를 침범할 수 없다고 했다. 왜냐면 행성 생명체에 들어가는 에너지, 시간, 비용 등이 어마무시학기 때문이다. 지구는 아직 어린 아이에 불과하다.

코스모스에 대해 연구했던 역사

지금으로부터 2,000년 전에 이오니아 문명의 수혜자들이던 고대의 최고 지성들은 수학, 물리학, 생물학, 천문학, 문학, 지리학, 의학을 체계적으로 연구할 수 있는 기반을 알렉산드리아에 구축할 수 있었다. 알렉산드리아 대도서관이 바로 그 핵심 성채였다. 오늘날의 학문도 당시에 이루어진 연구에 아직 그 바탕을 두고 있다.

그리스에서 연구했던 이 내용들이 지금까지도 바탕에 두고 있는데, 그 때 나왔던 단어인 ‘코스모스’를 활용해 서 칼 세이건은 이 책을 썼다. 칼 세이건은 이오니아 문명을 찬양하고 있고, 그 때의 열정을 높이 사는 것 같이 보인다. 그래서 코스모스라는 이름을 붙이지 않았을까 하는 나의 생각이다.

인류의 자기 파멸 원인 : 혐오

사람은 이상한 생각을 하고 살아간다. 자신과 다른 생각을 하는 사람이나 자신이 속한 사회와 조금이라도 다른 성격의 사회를 믿을 수 없는 기괴한 존재로 간주하며 심히 혐오하고는 한다. 자기 스스로에 대해서는 아무런 의심을 갖지 않으면서 말이다. ‘이방(outlandish)’이나 ‘외계(alien)’라는 표현의 부정적 뉘앙스는 이러한 인간의 특성을 잘 드러내 준다. 그렇지만 각기 다른 문명들이 보여 주는 문화와 유적의 다양성은 ‘인간으로 되어 감’의 다른 방식들을 우리에게 시사할 뿐이다. 외계 문명인에게는 인류 사회의 차이가 유사성에 비하면 아무것도 아닌 것으로 보일 것이다. 어쩌면 코스모스에는 지능을 갖춘 존재의 밀도가 예상외로 매우 높을 수도 있다. 그렇지만 다윈은 우리에게 중요한 사실을 가르쳐 주었다. 인간은 지구 이외의 다른 곳에는 존재하지 않는다. 인간은 이 지구에만 있다. 인간은 지구라고 불리는 이 자그마한 행성에서만 사는 존재이다. 우리는 희귀종인 동시에 멸종 위기종이다. 우주적 시각에서 볼 때 우리 하나하나는 모두 귀중하다. 그러므로 누군가가 너와 다른 생각을 주장한다고 해서 그를 죽인다거나 미워해서야 되겠는가? 절대로 안 된다. 왜냐하면 수천억 개나 되는 수많은 은하들 중에서도 우리와 똑같은 사람은 찾을 수 없기 때문이다.

인류의 과제

• 자기 파멸(전쟁, 질병, 혐오,.. 등)에서 벗어나기
• 별을 향한 탐험을 계속하기