씨앗 우주 창조론 - 창조와 시간의 해답을 찾아서

권진혁 – 영남대학교 물리학과 교수

 

요약

 

본 연구에서는 이사야 40장 22절과 차원의 물리학에 근거하여 태초의 창조의 과정으로서 '씨앗 우주 창조론'을 가설적 단계에서 제시하였다. '씨앗 우주 창조론'은 태초에 5차원 혹은 그 이상의 차원 속에서 창조된 '씨앗 우주'(seed universe)가 공간 뿐 아니라 시간까지도 4차원 시공간으로 펼쳐져서 광대한 크기와 오랜 시간을 나타내는 우주가 상대적으로 최근에 창조될 수 있음을 제시하였다.

 

현재 가장 광범위한 지지를 얻고 있는 대폭발이론(Big Bang theory)의 장단점들을 제시하고, 핵심적인 문제점들을 분석하였다. 그리고 최근 제안된 Humphreys의 '화이트 홀(white hole) 우주창조론'의 장단점을 분석한 후 씨앗 우주창조론과 비교하였다. '화이트 홀 우주 창조론'은 우주의 기본물질이 화이트 홀로부터 나타나서 서로 결합하고 응축하면서 현재의 우주가 되었다는 것이 기본 가설이다. 화이트 홀 속에서의 6일은 바깥에서는 수억 년이 될 수 있다는 것이다. 이 이론은 시간의 문제를 부분적으로 해결하지만, 여전히 수많은 문제들이 그대로 남아 있다.

 

씨앗 우주 창조론과 기존의 성년 창조론을 서로 비교하여 이 이론이 기존의 성년 창조론의 우주론적 확대선 상에 있음을 나타내었다. 기존의 성년 창조론이 생명체 창조에 있어서는 설득력이 높지만, 우주의 창조와 별빛과 시간의 문제에 취약한 부분을 지적하고, 씨앗 우주 창조론은 상대성 이론을 포함하여 차원 물리학적 접근 방법을 도입하여 상대적으로 최근에 매우 오래된 기능을 하는 우주가 창조될 수 있음을 보임으로써 우주의 창조와 시간의 문제를 해결하려고 노력하였다.

 

특히, 시간과 공간의 펼침 과정에 별빛 파장의 적색 편이 현상이 나타나서 먼 은하의 적색 편이 현상은 은하의 빠른 후퇴속도 때문이 아니라 태초의 시공간 펼침 현상 때문일 가능성도 제시하였다.

 

 

Ⅰ. 우주의 기원

 

천문학과 우주론에서는 우주의 초기 발생과정이 커다란 과제이며, 아인슈타인의 일반상대성 이론이 제시된 이후부터 본격적으로 수학적으로 우주의 기원을 정량적으로 탐구할 수 있게 되었다. 스티븐 호킹은 이 분야에서 많은 연구와 저술을 하였는데 특히 그가 일반 비전문가들을 대상으로 발간한 '시간의 역사'는 일반 상대성 이론에 근거한 대폭발 이론을 알기 쉽게 설명하여 세계적인 베스트셀러가 되었다.

 

1926년 허블이 우주의 팽창을 관측하는데 성공한 이후 현재까지 지배적인 우주기원론은 대폭발 이론이다. 최근 허블 우주 망원경이 측정한 좀 더 정밀한 허블 상수를 사용한 결과 대폭발 이후 우주의 나이는 약 110억년으로 추정되고 있다.

 

창조론적 관점에서도 우주의 기원과 연대에 대하여 여러 가지 의견이 제시되고 있다. 창세기 1장의 처음 몇 절을 해석할 때의 견해에 따라서 천문학적 우주의 연대를 받아들이는 사람들도 있고, 만년 정도의 젊은 우주를 주장하는 의견도 존재한다. 혹은 우주의 역사는 천문학적 연대를 받아들이되, 지구상의 생물의 창조 시기는 아주 최근이라는 견해도 존재한다.

 

본 연구에서는 이사야 40장 22절에 근거하여 '씨앗 우주 창조론'을 처음으로 소개한다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론과 차원 이론을 결합함으로써 5차원 혹은 그 이상의 차원에서 하나님이 작은 씨앗 우주를 창조한 다음에 4차원 시공으로 구성된 현재의 우주 속으로 시간과 공간을 동시에 펼침으로써 매우 오래된 우주가 상대적으로 최근에 창조될 수 있음을 제시하였다. 이 씨앗 우주 창조론은 일종의 성년 창조설에 가까운 것이며, 순간적으로 기능하는 우주가 존재하게 되었다고 가정한다. 별과 은하 뿐 아니라 우주 공간을 날아가는 빛도 동시에 창조되었다. 별빛은 이미 높은 차원의 씨앗 우주 시절에 탄생된 것으로서 현재 우주 속으로 창조된 이후에도 출발한 별의 물리적 정보를 정확하게 지니고 있다.

 

 

1. 대폭발 이론

 

먼저 현재까지 지배적인 우주론인 대폭발 이론(The Big Bang theory, BB론)에 대하여 검토할 필요가 있다. 현재 관측되는 천문학적 증거들 중 별빛의 적색편이(red shift, 별이나 은하가 지구로부터 빠른 속도로 멀어져 갈 때 별빛의 파장이 붉은 색 쪽으로 치우치는 현상), 우주 배경복사(cosmic background radiation, 별이나 은하로부터 직접 방사되는 빛과는 달리 우주의 빈 공간에 가득 찬 파장 2cm 대의 우주전파) 등이 가장 강력한 것들이다. 이것은 우주가 현재 팽창하고 있으며 평형상태에 존재한다는 것을 의미하기 때문에 우주는 약 100억 년 이전에 매우 좁은 공간에 모여 있었으며 대폭발 이후 현재까지 지속적인 팽창과 냉각과정을 통해 별들과 은하들이 형성되어 오늘의 모습을 만들었다는 대폭발 이론의 토대가 되었다.

 

많은 비전문가들은 우주가 대폭발을 일으켜 지금까지 팽창해 오면서 냉각되어 은하와 별들을 만들었다고 할 때, 우리 눈에 보이는 3차원 우주의 어느 한 지점에서 폭발이 일어나서 계속 바깥으로 퍼져나가고 있을 것이라고 생각할 것이다. 만약 이 생각이 옳다면 우주는 어떻게 보여야 할까? 우주는 폭발의 잔해로 이루어진 껍질이 사방으로 날아가는 형태를 띠어야 할 것이다. 즉, 별들과 은하는 우주 속에서 팽창하는 얇은 층 속에 집중적으로 모여 있어야 하고, 그 바깥에는 아무 것도 없어야 하며 그 안쪽에도 아무 것도 없어야 할 것이다. 실제로 우리가 망원경으로 우주를 수십 억 광년의 깊이까지 살펴 볼 때 가장 놀라운 점은 우주 어느 방향으로 보나 거의 균일하게 수억 개의 은하들이 골고루 흩어져 있다는 것이다. 어디에도 팽창하는 껍질 형태의 은하 밀집 지역은 없다는 것이 분명하다.

 

이 문제를 해결하기 위하여 호킹 등은 대폭발이 4차원 우주의 중심에서 일어났으며 그 중심은 우리가 살고 있는 3차원 우주 밖에 있기 때문에 우리는 그 지점을 알 수 없고 관측할 수도 없다고 가정하였다. 비유하자면, 어떤 사람이 둥근 풍선 위에 여러 개의 은하 그림을 그려 놓고 풍선을 분다고 생각해보자. 그리고 그 풍선 표면에 개미 한 마리가 있다고 생각하자. 풍선은 점점 커질 것이고, 2차원 풍선의 표면은 점점 넓어지며 팽창할 것이다. 그런데 팽창하는 표면의 중심은 표면에 존재하지 않는다. 그 중심점은 3차원 공간에 있으며 3차원 풍선의 중심에 존재한다. 따라서 2차원에 해당하는 풍선의 표면에 존재하는 개미는 풍선이 팽창하는 것은 관측할 수 있지만 절대로 팽창의 중심은 찾지 못한다. 왜냐하면 중심은 2차원 표면을 벗어난 3차원 공간에 존재하기 때문이다. 그리고 그 개미는 풍선 표면 어디를 둘러보아도 서로 멀어져 가는 균일하게 흩어진 은하들을 발견할 뿐이다.

 

이 비유에서 2차원 풍선의 표면을 인간이 살고 있는 3차원 우주로 한 단계 올리면 현재 우리가 처해 있는 우주의 상황을 이해하는데 도움이 된다. 현재 우리는 거대한 망원경을 사용하여 우주 사방을 관측해 보았지만 균일하게 흩어진 은하들이 서로 멀어져 가면서 팽창하는 것을 발견하였다. 그래서 과거에 이 은하들은 한 곳에 모여 있었고 대폭발이 있었을 것이라고 가정하고 있다. 그러나 그 대폭발의 중심점은 발견할 수 없다. 왜냐하면, 그 지점은 3차원이 아니라 4차원 속에 존재하고 있기 때문이다.

 

 

2. 대폭발 이론의 한계와 문제점

 

대폭발 이론은 현재 우주의 팽창과 우주 배경복사 문제는 잘 설명할 수 있지만, 현재 발견되는 천문학적 관측 자료들 중 가장 중요한 것들을 잘 설명하지 못한다.

 

첫째, 암흑 물질(dark matter) 의 문제이다. 대폭발 이론은 수백 억 년의 시간동안 우주는 거의 평형 상태를 유지하면서 팽창해 왔다고 보기 때문에 우주와 은하는 현재도 평형 상태에 존재하여야 한다.

 

나선 은하의 경우 전체적으로 회전하고 있는데 바깥 부분의 별들의 공전 속도가 너무 빠르고 원심력이 강하기 때문에 이 별들이 떨어져 나가지 않도록 강력하게 붙잡아 둘 충분한 중력이 은하의 내부에 존재하여야 한다. 그런데, 실제로 관측되는 중력의 크기는 필요한 중력의 5% 정도 밖에 되지 않는다는 사실이 밝혀졌다. 즉, 은하의 중심부에는 충분한 수의 별이나 기타 다른 물질들이 존재하지 않고 있다는 것이다. 따라서 천문학자들은 95%의 보이지 않는 물질 즉 암흑 물질을 찾고자 많은 노력을 기울여 왔다.

 

최근까지의 탐사 결과 암흑 물질을 해결하려는 많은 노력이 거의 실패로 끝날 것으로 보이고 있다. 블랙홀이나 중성자성, 갈색 왜성 등과 같이 관측되지 않고 숨어 있는 물질로부터 암흑물질 문제를 해결하려는 노력이 거의 불가능한 것으로 판명되고 있다.

 

둘째, 우주의 대규모 구조의 문제이다. 현재 깊은 우주에 대한 관측 영역이 확대되면서 조금씩 그 모습을 나타내는 거대한 우주의 형태는 은하들이 무질서하게 골고루 흩어져 있는 것이 아니라 어떤 거대한 구조물 같다는 것이다. 은하들이 모여서 은하단을 이루고, 은하단들이 모여서 초은하단을 형성하고 있다. 이러한 은하단들이나 초은하단들은 은하나 별들이 전혀 없는 직경 수억 광년의 거대한 우주 공동(void)의 가장자리에 집중적으로 분포하고 있다. 마치 거품이 일면 거품 속에는 아무 것도 없고 거품 표면에만 비눗물이 모여 있듯이 은하, 은하단, 초은하단들은 우주 공동이라는 거품 표면에 밀집되어 있는 것이다. 여러 가지 수정된 대폭발 이론들이 제시되어 왔지만, 모두 이러한 우주의 대규모적 구조의 문제를 설명하지 못하고 있다.

 

셋째로, 엔트로피의 문제이다. 대폭발 이론은 우주의 시초에 존재했다고 여겨지는 중성자와 감마선 등의 균일한 혼합체인 초고온의 '불덩어리'가 어떤 이유로 대폭발을 일으켜 확산되고 냉각되면서 현재의 정교한 우주가 형성되었다는 것이다. 이것은 '닫힌 계의 총 엔트로피는 최대값을 향하여 증가한다'는 열역학 제 2 법칙에 모순된다. 현재 관측되는 은하계나 태양계, 그리고 지구의 생명체는 고도로 설계된 정교한 구조를 나타내고 있다. 우연에 의하여 이러한 질서 있는 우주가 생성되었다는 것은 열역학 제 2 법칙에 정면으로 모순되는 것이다.

 

 

Ⅱ. 별빛과 시간

 

최근 Russel Humphreys 박사는 'Starlight and time' 이라는 책에서 우주 창조시 발생했을 가능성이 있는 화이트 홀(white hole)에서의 시공 확장이라는 일반 상대성 이론적 개념을 사용하여 하나님이 최근에 매우 오래된 우주를 창조하였을 가능성을 제시하였다. 그의 아이디어의 요점은 다음과 같다.

 

만약 우주인 A가 우주선을 타고 어느 블랙홀(black hole)의 사상의 지평선(event horizon, 이 경계를 넘으면 블랙홀 속으로 빨려 들어가서 되돌아 올 수 없음)을 넘어 블랙 홀 속으로 빨려 들어가고, 우주인 B는 사상의 지평선 밖에 정지해 있다고 가정할 때, 이 두 사람 사이에 발생하는 시간의 상대성 효과에 대하여 생각해 보자.

 

참고로, 현재까지의 관측 결과 블랙홀은 여러 가지 천문학적 증거에 의해서 실존하는 것이 거의 확실시되고 있으며, 여러 은하들의 중심부에 거대한 블랙홀이 존재하는 것으로 확인되고 있다.

 

사상의 지평선 밖에 있는 B는 A가 블랙 홀 속으로 깊이 들어감에 따라 A의 시계가 점점 느려지는 것을 볼 것이다. B의 한 시간이 A에게는 1초가 될 수도 있다. 그러면 빨려 들어가는 A가 보는 시간은 어떨 것인가? A 자신은 모든 시간의 흐름이 여전히 동일한 속도로 흘러가는 것은 느끼며 별다른 이상을 발견하지 못한다. 그러나 A가 밖에 있는 B의 시계를 보면 어떻게 보일까? A는 B의 시계가 점점 빨리 돌아가서 나중에는 선풍기 같이 빨리 시계 바늘이 돌아가는 것을 볼 것이다. 블랙 홀 속의 A는 B의 시계 뿐 아니라 사상의 지평선 밖의 은하와 행성들이 매우 빨리 회전하고 시간이 매우 빨리 흘러가는 것처럼 볼 것이다. 즉, A의 1시간이 B에게는 수천 시간 이상으로 보일 수도 있다. 외형상 크기가 유한한 블랙홀이지만 블랙홀 속에 있는 사람에게는 시간이 매우 길어지는 일반 상대성 효과가 발생한다.

 

화이트 홀(white hole)은 블랙 홀의 반대 개념으로서 그 속에서 바깥으로 물질이 출현하는 것이다. 화이트 홀도 사상의 지평선을 가지고 있으며, 화이트 홀 중심으로부터 사상의 지평선 밖으로 끊임없이 물질들이 출현한다. 화이트 홀은 일반 상대성 이론으로 가능하지만 실존하는지에 대해서는 여전히 의문이다.

 

만약, 하나님이 우주를 창조할 때 화이트 홀과 같은 방법을 사용했다면 우주의 시간은 어떻게 되었겠는가? 화이트 홀 속에서 하루가 사상의 지평선 밖에서는 수만 년 혹은 수억 년 이상으로 팽창될 수도 있다. Humphreys는 태초에 창조 시에 화이트 홀과 같은 효과가 발생했다고 주장한다. 즉, 창조의 6일은 화이트 홀 속에서의 6일이며, 화이트 홀 밖으로 나온 우주는 수백 억 년 가량 되어 나타난다는 것이다.

 

Humphreys의 아이디어는 일리가 있지만 결정적인 결점을 가지고 있다. 실제로 블랙홀 속으로 우주선과 같은 실체가 빨려 들어가면 조석효과에 의해서 모두 분해되어 소립자로 환원되어 버리고, 화이트 홀 속에서 물질들이 출현할 때에도 소립자 형태로 분해되어 출현하게 된다는 점이다. 별이나 은하와 같은 우주 자체가 그대로 출현할 수 없다는 근본적인 문제가 있다. 그리고 화이트 홀 자체가 유한한 크기이기 때문에 화이트 홀에서 출현한 물질들이 우주로 퍼져나가는데 역시 수억 년 이상의 천문학적 시간이 소요된다는 것이다.

 

 

1. 상대성 이론과 차원의 물리학

 

17세기부터 3세기를 지배해 온 뉴턴의 역학은 3차원에서 성립하는 물리학이었다. 즉, 시간은 공간과는 아무런 물리적 관계가 없이 독립적으로 흘러가는 물리량이라는 가정 하에 성립되었다. 20세기 초 아인슈타인의 상대성 이론은 4차원에서 성립하는 물리학이다. 시간도 공간과 동일한 물리적 차원의 하나이며, 시간과 공간은 서로 연결되어 있음을 발견하고 이론적으로 체계화한 것이 바로 상대성 이론이다.

 

3차원 물리학에서 가장 중요한 역할을 하는 것이 에너지 보존법칙인데, 3차원 물리학으로는 핵분열에서 발생하는 막대한 에너지를 설명할 방법이 없다. 즉, 핵분열 현상은 3차원 물리학의 에너지 보존법칙과 위배된다. 그러나 상대성 이론에서는 E = mc² 이라는 질량-에너지 전환 공식에 의하여 설명이 가능하고 4차원으로 확장된 에너지 보존법칙과 위배되지 않는다.

 

특수 상대성 이론의 쌍둥이 역설에 의하면, 같은 날 태어난 쌍둥이 형제 가운데 형을 빛의 속도에 버금가는 빠른 우주선에 태워 1000광년 떨어진 북극성을 여행하고 오게 하면 지구에 남은 동생은 형이 여행하는 것을 2000년 동안이나 지켜보면서 늙어 가겠지만(죽지 않는다는 가정 하에), 우주선 속의 형은 겨우 몇 년 만에 그 여행을 할 수도 있다. 즉, 빛의 속도에 버금가도록 빠른 속도로 움직이는 사람에게는 정지한 사람보다 시간이 훨씬 천천히 흘러간다. 지구에서 멀리 떨어진 천체들 중 거의 빛의 속도에 접근할 만큼 빠른 속도로 움직이는 것들도 관측되고 있다. 즉, 지구의 시간과 그 별의 시간은 서로 다른 속도로 흘러간다.

 

일반상대성 이론에서는 중력이 매우 강한 별이나 블랙홀에 가까이 가면 시간이 매우 천천히 흘러간다는 사실이 알려져 있다. 이와 같이 거대한 우주 속에서는 절대 시간이란 존재하지 않고 상대적 시간만 존재하기 때문에 지구에서 볼 때 우주의 나이가 몇 년인가 하는 것은 그리 중요한 것이 아닐 수 있다. 동일한 사건을 두고도 관찰자의 상황에 따라 측정되는 시간의 크기가 다르게 나타나기 때문이다. 그 보다는 우주 전체의 나이가 얼마인가 혹은 우주의 창조 과정은 어떻게 진행되었는가 하는 것이 더욱 중요하다.

 

4차원의 존재가 상대성 이론으로 증명되고 3차원과는 전혀 다른 물리현상이 발생하듯이 5차원이 존재한다면 4차원의 물리학의 한계 극복이 가능하다. 예를 들어, 우주의 창조와 관련하여 가장 어려운 문제점은 에너지의 창조 문제이다. 현재의 물리학의 에너지 보존 법칙으로는 우주 속의 엄청난 에너지가 저절로 발생하는 것은 불가능하다. 대폭발 이론에서 가정하는 최초의 초고온 초고밀도의 불덩어리 에너지가 어떻게 존재하게 되었는가하는 것은 설명이 불가능하다.

 

그러나 5차원이 존재한다면 5차원의 에너지가 4차원으로 유입될 때, 5차원에서는 에너지가 보존되지만 4차원에서는 무로부터 에너지가 탄생하는 것으로 나타날 것이다. 마치 입체 구가 2차원 평면을 통과할 때, 2차원에서는 아무런 에너지의 유입 없이 원이 커지는 현상으로 보이는 것과 유사하다. 3차원에서는 단순히 위치 이동이지만, 2차원에서는 원이 점점 커지면서 에너지 보존법칙에 위배되는 것으로 나타날 것이다.

빛의 속도와 관련하여 4차원 물리학에서는 아인슈타인의 광속 불변의 법칙이 성립한다. 그러나 5차원 물리학에서는 빛의 속도는 달라질 수 있으며, 5차원에서 4차원으로 우주가 창조될 때 빛의 속도가 변하는 현상이 나타날 수 있다. 최근 호주의 천문학자가 먼 우주의 별빛을 관측한 결과, 과거에는 빛의 속도가 지금보다 훨씬 빨랐을 가능성이 있다고 한 점은 주목할 만하다.

 

이와 같이 낮은 차원에서 불가능한 현상도 높은 차원에서는 아무런 문제가 되지 않을 수 있다. 낮은 차원의 물리적 현상이 높은 차원에 근원을 두고 있는 경우 높은 차원을 고려하지 않으면 해결이 불가능하다. 현 우주가 아인슈타인의 시공(time-space) 4차원이 전부라고 생각한다면 광속 불변의 법칙이나 대폭발 이론이 최종의 해답일 수 있다. 그러나 이들 이론이 4차원 물리학 내에서 해결하지 못하는 근본적인 한계에 부딪히고 있으며, 이는 더 높은 차원의 물리학을 가정하지 않고는 해결하기 어려운 것이다.

 

 

Ⅲ. 씨앗 우주 창조론(Seed Cosmological Creationism)

 

본 연구에서는 Humphreys의 화이트 홀을 통한 시공창조와 달리 '씨앗 우주 창조론'을 제시한다. 하나님이 우주를 창조하실 때에, 하늘들(우주, 공간)을 '폈다'고 성경에 기록되어 있다. 이사야 40장 22절에는

'그는 땅 위 궁창에 앉으시나니 땅의 거민들은 메뚜기 같으니라. 그가 하늘을 차일 같이 펴셨으며 거할 천막같이 베푸셨고'

'He sits enthroned above the circle of the earth, and its people are like grasshoppers. He stretches out the heavens like a canopy, and spreads them out like a tent to live in.' (NIV)

라고 기록되어 있다. 이 구절을 자세히 보면, 첫째 하나님은 '지구의 원(circle) 위에 앉으셨다'라고 기록되어 있다. 이것은 지구를 우주 공간에서 관찰할 때 지구가 동그랗게 원으로 나타나는 모습을 의미하며, 하나님이 우주에서 지구를 내려다 볼 때 인간들이 메뚜기 같이 작고 미약하게 나타남을 묘사하고 있다. 즉, 이 구절은 과학적으로 상당히 의미 있는 부분이다.

 

둘째, 하나님이 하늘(the heavens)을 차일이나 천막같이 쭉 폈다고 되어 있다. 하늘이라는 뜻은 '하늘들', '천체들'로 번역될 수 있는 복수의 개념으로서 우주에 펼쳐져 있는 천체들과 우주 공간을 의미한다.

 

일반 상대성 이론이 발견한 가장 위대한 점은 공간이나 시간이 휘어지거나 말리거나 펴지거나 할 수 있다는 것이다. 아인슈타인은 중력의 본질을 물질에 의한 시공의 휨으로 해석하였다. 평면에서 직진하는 공도 휘어진 평면에서는 휘어져 돌아가듯이 지구가 태양을 공전하는 것은 태양의 중력에 의해 휘어진 우주 공간에서 지구가 원을 그리며 휘어져 움직인다는 것이다.

 

공간 뿐 아니라 시간도 그 길이가 늘어나거나 줄어들 수 있다. 공간은 3차원이므로 휘어지는 것으로 나타나지만, 시간은 1차원이므로 그 크기가 늘어나거나 줄어든다. 실제적으로 수학적으로는 시간과 공간은 동일하게 취급되어 상대성 이론에서는 시공(時空) 4차원 공간으로 함께 다룬다. 우리가 살고 있는 우주는 시공 4차원 세계인 것이다.

 

시간의 흘러가는 속도가 관찰자의 속도나 중력의 크기에 의존하기 때문에 우주의 시간을 정할 수 있는 절대 시간은 존재하지 않는다는 점을 인식하는 것이 매우 중요하다. 지구에서의 100년이 우주 다른 곳에서는 10000년이 될 수도 있고, 그 반대도 될 수 있다.

 

종이를 둘둘 말아진 상태에서 쭉 펴는 것을 생각해보자. 처음에는 종이 이 끝에서 저 끝까지 매우 가까이 붙어 있다가 펴진 상태에서는 서로 멀리 떨어지게 된다. 종이 위의 개미가 볼 때, 종이가 처음부터 펴진 상태였다고 가정한다면, 이 쪽 끝에서 저 쪽 끝까지 가는데 많은 시간이 걸리겠지만, 종이가 말린 상태에서는 잠깐 밖에 걸리지 않을 것이다.

 

또 다른 예로, 장미가 필 때의 과정을 비유해 보면, 처음에는 작은 봉우리 속에 작은 꽃잎들이 밀집되어 있다가 펴지면서 서로 멀리 떨어지고, 크기가 증가한다. 우주의 창조 과정에서도 이러한 일이 발생하지 않았을까?

 

5차원 혹은 그 이상의 높은 차원 속에서 창조된 씨앗 우주(seed universe)가 시공 4차원으로 펴질 때, 3차원의 지구에서는 우주가 어떻게 보이기 시작할까? 상식적으로는 3차원 우주의 어느 한 부분에 별들과 은하들이 나타나서 점점 바깥으로 확산되는 것으로 생각될 것이다. 그러나 이것은 차원에 대한 이해의 부족에 기인한다. 5차원 속의 씨앗 우주가 시공 4차원으로 '펼쳐질 때', 3차원 세계에서는 무한한 우주에 동시적으로 우주가 탄생하는 것으로 나타날 것이다. 이것은 어마어마한 사건일 것이다. 직경 수백 억년 크기의 우주 속에 도처에서 별들과 은하들이 동시적으로 출현하는 거대한 광경을 상상해 보라! 그리고 수억 광년 떨어진 별들과 은하들, 그리고 빛의 속도로 달리고 있는 우주에 충만한 빛들도 모두 동시적으로 창조되고 있었을 것이다. 그 빛들은 각자 자신이 출발한 별과 은하의 정보를 정확하게 지니고 있기 때문에 우리가 그 빛을 관측하여 연구한 결과들은 과학적으로 정확할 것이다.

 

장미꽃 작은 봉우리가 피어 커다란 장미를 형성하는 것과 유사하게 하나님이 우주를 창조하실 때 4차원 시공간을 5차원 혹은 그 이상의 공간에서 작게 만들고 나서 이것을 3차원 공간으로 쭉 폈다면, 어떤 일이 발생할 것인가? 먼저, 현재 멀리 떨어져 있는 은하들 사이의 거리가 우주가 펴지기 이전에는 서로 가까이 접근해서 있었을 것이고, 서로 강한 만유인력이 작용하였으며, 빛이 이동하는 거리도 매우 가까웠을 것이다. 최근 우주론에서는 만유인력은 5차원 공간을 달리고, 빛은 4차원 공간을 달린다는 것으로 알려지고 있어 이를 증명하려는 시도가 이루어지고 있다.

 

만약, 하나님이 우주를 5차원에서 작은 규모로 창조하였다면, 5차원 내에서의 별빛 이동은 매우 빨랐을 것이고 우주 이 끝에서 저 끝까지 짧은 시간 이내에 이동이 가능하였을 것이다. 그리고 펴지고 난 후의 우주에서는 은하들이 멀리 떨어지게 되고, 서로 작용하는 중력도 매우 약하고, 중력이 도달하는 시간도 많이 걸리게 되고, 빛이 도달하는 시간도 매우 많이 걸리게 될 것이다. 그리고, 우주는 '매우 오래된' 것처럼 나타나게 될 것이다.

 

씨앗 우주 창조론에서는 우주의 공간적 크기만이 펴지는 것이 아니라 시간도 펼쳐지게 된다. 실제로 우리가 살고 있는 우주는 시공(時空) 4차원 세계이다. 따라서 천문학적으로 관측되는 우주는 수백억 년 된 것처럼 공간과 시간이 펼쳐져 보이게 된다.

 

펼쳐지는 과정에서 물질 밀도가 희박해지게 되고, 우주는 거의 텅 빈 공간이 되며, 은하 속에는 별들의 운동을 붙들어 둘 내부 중력도 충분치 못하여 암흑물질이 있는 것처럼 보일 것이다.

 

또한 우주 배경 복사의 문제에 있어서도 씨앗 우주 때에 평형 상태를 이루고 있던 배경 복사가 펴는 과정을 통해 냉각되면서 전 우주에 골고루 퍼지게 되어 현재의 배경복사를 만들어 낼 것이다.

 

우주의 대규모 구조의 문제 역시 이 펴지는 우주론을 통해 해결될 수 있다. 장미꽃 봉우리 속에는 비록 작지만 꽃잎의 원초적 형상이 들어있고, 이것이 커지면서 꽃의 모양을 만들어낸다. 마찬가지로, 씨앗우주 속에 들어있던 우주의 구조가 펴지는 과정을 거치면서 대규모의 우주 구조를 이루는 것이다.

 

씨앗 우주 창조론은 열역학 제 2법칙과 일치한다. 작은 씨앗 속에도 이미 다 자란 성체의 정보가 모두 들어 있듯이, 하나님이 높은 차원에서 창조한 씨앗 우주 속에는 이미 오늘날 우리가 보는 우주의 정보가 모두 들어있다. 다만 씨앗 우주가 3차원 속으로 펼쳐지는 과정에서 시공의 규모만 커질 뿐이다. 따라서 씨앗 우주는 창조 전후의 정보의 용량이 동일하므로 정보이론적으로 적합한 것이다.

 

 

1. 화이트 홀 창조론과 씨앗 우주 창조론과의 차이

 

Humphreys의 화이트 홀로부터의 창조론 즉 젊은 지구 상대론적 우주론과 여기서 제시된 씨앗 우주 창조론의 차이점은 무엇인가? Humphreys의 창조론은 먼저 모든 우주의 물질들이 하나의 거대한 화이트 홀로부터 출현했다는 것이다. 화이트 홀은 물질을 배출하면서 점점 작아져서 결국 소멸되었을 것이다. Humphreys의 우주론의 근본적인 결함은 화이트 홀로부터 배출되는 물질들은 소립자 형태이기 때문에 이 소립자들이 결합하여 여러 가지 원소들을 형성하고, 다시 별들과 은하를 형성하여야 하는데 이 과정에 한계가 있고 천문학적 시간이 소요된다는 것이다. 따라서 근본적으로 Humphreys의 화이트홀 창조론은 시간 문제를 해결하지 못한다. 데이빗 타일러도 이 문제를 분명히 지적하였다.

 

이에 비해 본고에서 제시된 씨앗 우주 창조론은 일종의 성년 창조설(mature creationism)에 가까우며, 우주는 5차원 혹은 그 이상의 차원 속에서 씨앗 우주 형태로 창조되어 시공 4 차원으로 펼쳐졌다는 것이다. 씨앗 우주 속에는 이미 별들과 은하의 구조가 형성되어 있었으며 4차원 시공 속으로 펼쳐질 때에 우주의 한 지점에서부터 사방으로 퍼져나가는 것이 아니라 4차원 시공간에 동시적으로 나타나게 된다. 즉, 3차원에 있는 지구에서 볼 때에는 순간적으로 이 완전히 기능하는 우주가 존재하게 되는 것이다. 이 때 별과 은하 뿐 아니라 별빛도 함께 나타난다. 따라서 현재 우리가 관측하는 별빛은 실제 해당 별이나 은하에서 발생되었기 때문에 비록 순간적으로 창조되었다 하더라도 해당 천체의 물리적 정보를 모두 가지고 있다. 다만, 씨앗 우주 속의 별빛의 속도는 현재의 별빛의 속도에 비하여 매우 빠를 수 있기 때문에 과거 별빛이 매우 빨랐다는 관찰 결과가 나타날 가능성이 있다.

 

최근 호주의 시드니 머쿼리(Macquarie) 대학의 이론물리학자인 폴 데이비스 교수는 과학잡지 네이처 최신호(2002.8.8)를 통해 '퀘이사'라고 불리는 거대한 항성상 천체에서 지구까지 수십 억년 동안 여행한 빛을 측정한 결과 상대성이론상 광속도 불변의 원리와는 달리 빛의 속도가 일정치 않다는 결론을 얻었다고 밝혔다. 천문학자가 과거 별빛의 속도가 매우 빨랐다는 관측 결과를 발표한 것은 매우 흥미로운 일이다. 데이비스 교수는 대폭발 시에는 빛의 속도가 무한대였다가 서서히 느려져 왔을 가능성이 있다고 하였다.

 

펼쳐지는 과정에서 공간과 시간이 동시에 펼쳐지기 때문에 최근에 그 사건이 발생하여도 3차원 우주에서 볼 때에는 수백억 년으로 나타날 수 있다. 즉, 상대적으로 최근에 완전히 기능하는 수백 억년으로 보이는 우주가 창조될 수 있다.

 

 

2. 성년 창조론과 씨앗 우주 창조론의 차이

 

씨앗 우주 창조론은 기존의 성년 창조론과 어떤 점에서 유사하고 어떤 점에서 다른가? 먼저 유사점에 대하여 살펴보자. 성년 창조론은 상대적으로 최근에 하나님의 창조 행위에 의해서 순간적으로 모든 우주가 동시간적으로 창조되어 기능하는 우주가 존재하게 되었다는 가설이다. 창조의 과정에 대해서는 별로 언급하지 않는다. 성년 창조론은 생명체의 창조에 대해서는 매우 설득력 있는 이론이다. 사람을 비롯한 생명체들은 처음부터 완전한 조직체로서 기능하도록 창조되지 않으면 안되는 것이다. 생명체의 창조의 경우 시간의 문제가 빠지므로 기능하는 생명 조직체의 관점에서만 접근하면 충분하며, 하나님이 짧은 시간 안에 아담과 이브를 비롯하여 다른 생명체들도 성년 상태로 창조하였다는 것이 올바를 것이다.

 

그러나 성년 창조론의 가장 어려운 점은 우주 창조에 대한 것이다. 지구상의 생명체 창조와는 달리 우주는 그 크기와 규모에 있어서 반드시 시간의 문제가 들어가게 된다. 만약 최근에 우주가 창조되었고, 10억 광년 떨어진 별빛이 보이고 있다면, 별빛과 별은 별개의 피조물로써 창조되어 별빛은 공간을 달리고 있는 상태로 창조 되었어야 할 것이다. 즉, 창조 이후 별에서 직접 출발한 별빛은 아직 지구에 도달하지 않고 있으므로 현재 관측되는 별빛은 실제 그 별에서 출발한 빛이 아니므로 그 별빛을 보고 그 별이 실제로 존재하는지 알 방법이 없을 것이다.

 

또한, 별이라는 것들은 매우 다양하고, 순간순간 상태가 변하고 있다. 천문학자들은 별빛의 스펙트럼이나 별에서 방사되는 적외선, 자외선, 혹은 X 선 등을 측정하여 별의 위치, 구조와 내부 상태들을 연구하고 있다. 그렇다면 수천 억 개의 별에서 쏟아지는 거의 무한한 양의 정보를 별빛 속에 담아서 '우주 공간을 달리는 상태'로 창조하였다는 것은 3차원적 세계관의 얕은 지식 체계 속에 하나님의 위대한 창조를 담으려는 무모한 시도가 될 수밖에 없을 것이다.

 

씨앗 우주 창조론은 우주 창조의 공간과 시간 문제를 해결하려고 시도되었다. 하나님이 우주를 창조할 때 5차원 또는 그 이상의 차원에서 우주의 씨앗을 창조하고 나서 현재 우리가 살고 있는 시공 4차원 세계 속으로 펼치는 과정에서 공간과 시간의 크기가 매우 커졌다면 시간의 문제와 별빛의 문제가 해결될 가능성이 있다. 씨앗 우주는 작고 그 속에서 별과 별빛은 서로 일치된 관계를 가지고 있었을 것이다. 즉, 모든 별빛은 각각의 별에서 출발한 정보를 가지고 있었다. 창조의 과정에서 공간도 확대되지만 시간도 동시에 확대된다. 그리고 씨앗 우주 속을 달리던 별빛은 확대된 공간 속을 달리게 되어 창조가 완성된 이후의 모든 별빛은 창조와 동시에 아담의 눈에 관찰될 수 있었지만 그 원래의 별의 정보도 모두 가지고 있는 것이다. 즉, 천문학자들이 관측하는 별빛은 그 별에서 출발하였으며, 그 별의 모든 정보를 지니고 있다.

 

씨앗 우주 창조론은 그 핵심 개념에 성년 창조론이 들어 있지만, 우주론적 측면에서 시간과 공간의 문제를 더 심도있게 취급하는 것이다. 생명체와 마찬가지로 우주도 창조될 때부터 완전하게 기능하는 상태로 창조되었다고 본다. 예를 들어서, 자연주의적 관점에 기반을 둔 태양계의 형성 이론은 성운설, 운석설 등 많이 제안되었지만 모두 결정적인 이론 체계상 결점들이 발견되어서 하나도 완전한 이론이 없는 것이 현실이다. 태양계와 마찬가지로 은하를 비롯하여 우주 전체도 '우주적 상관관계' 속에서 완전히 기능하는 상태로 창조되지 아니하면 존재할 수가 없는 것이다. 따라서 생명체와 마찬가지로 우주도 창조 초기부터 일종의 성년 상태로 나타나야 하는 것이다. 씨앗 우주 창조론은 이러한 관점에 맞추어 제안된 성년 우주 창조론이다.

 

 

Ⅳ. 과학의 영역, 신학의 영역

 

현재의 과학과 기술로는 '씨앗 우주 창조론'을 과학적으로 증명 또는 반증하기가 매우 어려울 것이다. 펼쳐지는 과정에서 흔적으로 남아 있을 시공 구조의 특이 현상을 먼 우주에서부터 오는 별빛의 특이 현상을 통해 찾아내어야 하는데, 이 과정에는 먼저 이론적 탐구가 앞서야 하며 아직 많은 난제들이 남아 있다.

 

씨앗 우주 창조론은 유신론적 차원에서 창조의 과정에 대한 하나의 모색이며, 우리의 생각의 폭을 확대시켜줄 수 있는 하나의 노력으로 보아야 할 것이다.

 

그러나 모든 과학이 그렇듯이 과학도 궁극적 기원의 영역에 들어가면 신학적 영역으로 바뀌게 된다. 과학이 물질적 과정이나 자연적 과정을 끝까지 고집하면 그것은 곧 자연주의 혹은 물질주의로 귀착되며, 이것은 또 하나의 신학적 영역에 포함될 수밖에 없다.

 

결국, 하나님이 과학의 영역에 포함될 수 없듯이 창조의 과정이나 우주의 궁극적 기원의 문제는 과학의 영역을 벗어나게 된다. 창조의 과정이나 우주의 기원 문제는 하나님의 존재론과 직결되며, 하나님이 존재하여 우주를 창조하였다면 과학적 과정은 거기서 멈출 수밖에 없다.

 

무신론은 자연주의나 물질주의와 동일시되며, 그것은 순전히 개인적 신념의 표상일 뿐 그것을 증명해 줄 어떠한 증거도 존재하지 않는다. 순수한 논리적 측면에서 볼 때, 무신론은 절대로 유신론보다 유리하지 못하다. 항상 부정은 긍정보다 논리적으로 어렵다. 신이 존재하지 않는다는 것을 증명하려면 신보다 더 많은 지식을 필요로 한다. 현재 인류가 가지고 있는 모든 지식 정보의 양은 우주 속에 함축되어 있는 전체 지식 정보의 양에 비하면 먼지 한 점에 불과할 정도로 적기 때문에 유한하고 적은 지식정보를 사용하여 무한한 지식정보를 부정하는 것은 논리적으로 불가능하다.

 

유신론과 무신론에 대한 이야기를 하는 것은 유신론적 우주 기원론 접근 방법이 결코 무신론적 우주 기원론에 비하여 비논리적인 접근법이 아니라는 것을 말하기 위함이다.

 

만약, 무신론이 옳다면 현재 물질주의적 과정에만 의존하는 대폭발 이론과 같은 접근 방법을 계속하여야 할 것이다. 그러나 유신론이 옳다면, 물질주의적 과정에만 의존하는 방법은 근원적으로 오류에 빠지게 된다. 창조가 완성된 이후에는 물질주의적 과정이 성립하겠지만 창조의 과정에는 물질주의적 과정이 성립하지 않기 때문이다.

 

예를 들어, 비행기가 날아가는 과정은 공기역학, 엔진 동역학, 컴퓨터 공학, 구조 역학의 법칙을 사용하여 설명이 가능하겠지만, 비행기의 기원 즉 조립 과정에 관한 질문을 한다면 이런 법칙들은 아무런 소용이 없게 된다. 비행기 설계자는 이런 법칙에 의존하여 비행기가 날아갈 수 있도록 설계를 하였지만(물질주의적 과정), 비행기의 조립과정은 전혀 다른 방법을 사용할 것이기 때문이다(창조의 과정). 즉, 비행기가 어떻게 날 수 있는가 하는 질문과 비행기가 어떻게 존재하게 되었는가 하는 질문은 전혀 다른 문제이다. 비행기가 날 수 있는 원리는 반복적으로 관측이 가능하고 검증 가능하지만, 비행기가 만들어지는 과정은 단 일회적이다. 일단 만들어진 비행기는 반복적으로 비행을 거듭한 후에 노후 되어 폐기된다.

 

우주에 있어서도 비슷한 일이 일어났다고 할 수 있다. 현재 반복적으로 관측되는 우주는 물리, 화학, 천문학적 법칙으로 설명할 수 있지만, 우주의 기원의 문제로 들어가면 이런 법칙들은 아무런 소용이 없게 된다. 일반인이 비행기의 조립과정을 모르듯이 인간은 하나님이 우주를 창조해 낸 과정을 알 방법이 없다. 하나님이 존재하는 5차원 혹은 그 이상의 차원의 세계로부터 인간이 살고 있는 3차원 세계로 창조의 과정이 이루어질 때는 현재 우리가 발견한 3차원의 과학 법칙들은 아무런 쓸모가 없다.

 

이 창조의 과정을 성경은 말씀으로 하늘들을(the heavens) '차일 같이' 폈다고 기록하고 있다. 하나님이 우주를 일단 펴고 난 후에는 현재 우리가 알고 있는 모든 물리, 화학적 지식이 반복적으로 유효하지만, 창조의 과정은 일회적이며 검증하거나 조사할 어떤 과학적 방법도 우리는 가지고 있지 못하다. 일단 창조된 우주는 오랜 기간에 걸쳐 그 목적을 달성하고 나면 폐기되고 하나님은 새 하늘과 새 땅을 창조한다고 성경은 기록하고 있다.

출처 : 창조 140호