별빛이 수십억 년을 말해주나?

이동용박사(항공기계공학) ACT뉴스 2017년 5월

 

 

지금까지 측정된 빛의 평균속도는 진공에서 초당 299,792km로 약 초속 30만km이다. 문헌에 따르면 1676년 이후 164회 이상 광속을 측정한 것으로 보고하고 있다.(1) 하지만 이 광속 측정값들의 정확도에 대해서는 검증이 어렵고 변화가 거의 없거나 미량이므로 첨단 장치로도 광속의 증감을 알아낸다는 것은 매우 힘든 일이다.

 

여하간 광속이 일정하다고 할 때 빛의 속도는 1초에 지구둘레를 일곱 바퀴 그리고 반 바퀴를 더 도는 거리를 진행한다. 이 빛의 속도로 달리면 지구에서 달까지 약 1초 걸리고 태양까지는 약 8분이 소요된다. 말하자면 우리가 현재 바라 보는 태양은 8분전 과거의 태양을 보는 것이며 이 순간 태양이 사라진다면 우리 눈에는 8분 후에야 하늘이 깜깜해질 것이다.

 

같은 원리로 태양에서 만들어진 빛이 진공에서 측정된 광속을 유지하고 달리면 태양계의 끝 행성인 해왕성까지 약 5시간 30분 소요되고, 지구에서 가장 가까운 별인 센토리(α Centauri)까지는 4년 6개월이 걸린다. 이처럼 빛이 일정한 속도로 먼 천체로부터 지구를 찾아온다고 생각할 때 그 별빛을 보는 것은 그 별의 과거를 보는 것이 된다.

 

그렇다면 먼 별빛을 볼수록 더 오래 전의 과거를 보는 것일까? 육안으로 겨우 식별할 수 있는 250만 광년거리에 있다는 안드로메다 은하(M31), 이 은하에서 오는 빛을 볼 때 250만년 전의 과거를 보는 것일까? 기본적으로 빛의 속도가 일정하다는 가정이 모든 영역에서 유효한 것일까? 250만년 전에 안드로메다 은하를 출발한 별빛이 엄청난 거리의 공간을 일정한 속도를 유지하며 달려오고 있는 것일까?

 

일찍이 물리학자 노만(Norman)과 새터필드(Satterfield)는 빛의 속도가 변한다는 제안을 발표하여 학계를 놀라게 한 바 있다.(2,3) 그들의 주장은 과거 빛의 진행 속도가 오늘날보다 매우 빨랐다는 것이다. 이 제안은 기존 물리학의 기반을 흔드는 것이었다. 이는 물리학의 대부분 기초 이론들이 광속이 일정하다는 가정을 바탕으로 하기 때문이다.

 

하지만 오늘날 양자역학에서는 광속이 빛이 통과하는 영역의 자장이나 중력장에 영향을 받는 것으로 다

룬다. 따라서 중력이 무한히 크기 때문에 빛 마져 굴절되고 흡수되어 버린다는 개념이 블랙홀 이론이다. 이런 점에서 오늘날 과학자들은 광속이 절대 불변의 물리량이 아니며 변한다는 것을 인정하고 있는 셈이다.

 

그러면 먼 우주 공간을 달려서 지구까지 오는 별빛은 통과하는 영역의 중력이나 자장 또는 매질 그리고 아직 알지 못하는 힘에 영향을 받았을 것이다. 이런 관점에서 별빛의 속도가 항상 일정하게 유지된다는 가정은 모순이 된다. 그러니까 지구로부터 250만 광년 거리에 있다는 안드로메다 은하가 적어도 250만 년 이상의 나이라는 주장은 그야말로 억측이다. 이런 점에서 별빛을 통하여 우주 나이를 추정하는 접근의 한계는 분명하다.

 

한편 별빛을 통하여 우주가 수십억 년 내지 수백억 년 되었다고 주장할 때 이를 검증할 수 있는 다른 방법이 있는가? 오늘날이 첨단 과학기술 시대라고 하지만 아직 그런 공학적 기법이나 기술이 없다. 그렇다면 성경의 연대가 6,000여년의 역사라면 지구까지 도달하는데 수십억 광년이 걸리는 빛을 오늘 우리가 목격하는 것이 어떻게 가능한가? 성경을 사실로 확신하는 과학자들은 다음 표와 같이 여러 학설로 설명해 볼 수 있음을 제시해 왔다.(4,5)

 

학설	내용
진행하는 빛 창조설(Traveling light creation theory)	하나님이 빛이 지구에 즉시 도착하도록 이동하는 별빛, 지구에 도착하는 별빛으로 창조했다는 주장
광속 감속설(Light speed dilation theory)	과거 빛의 속도는 매우 빨랐고 점차 에너지를 잃어가므로 점점 느려지고 있다는 주장
시간 팽창 이론(Time dilation theory)	이동하는 속도나 중력의 영향으로 시간이 늘어져 길어지는 것을 말한다. 빛이 과거에 더 빠르게 이동하였다면 시간은 크게 늘어졌을 것이다. 또 중력에 의해서도 영향을 받아 시간이 팽창된다는 이론
소우주 창조론(Small universe creation theory)	창조시 작은 크기의 우주를 창조하였고 그 후 우주는 계속 팽창하고 있다는 이론
시간 동시성 이론(Time synchronization theory)	아인슈타인의 상대성 이론에 의하면 빛은 시간의 경과를 경험하지 않는다. 때문에 빛의 여행은 순간적이다. 성경에는 하나님이 창조 4일에 별들을 만드셨다. 따라서 별빛은 넷째 날에 별들을 출발했을 것이고 우주의 현지 시간으로 같은 넷째 날에 지구에 도착했을 것이다. 따라서 모든 은하로 부터 오는 빛은 우주의 현지 시간으로 측정한다면 동일한 넷째 날에 지구에 도착하게 된다는 이론

 

 

이와 같은 과학적인 설명 외에도 성경에서 다음과 같이 그 답을 유추해 볼 수 있다. 하나님이 그렇게 광대하고 복잡하고 엄청난 우주를 창조하실 수 있는 전능자이심으로, 짧은 시간에 빛이 광대한 우주 공간을 관통하도록 하실 수 있으셨을 것이다. 따라서 별들이 창조됐을 당시 즉시 별빛이 순간적으로 지구에 도착하였을 것이다.(6)

 

 

이는 창세기 1장에 기술된 창조의 내용을 살펴보면 더 분명해진다. 하나님이 각종 식물을 만드실 때 막 움트는 씨앗을 만드신 것이 아니라 장성한 식물로 즉시 만드셨다. 각종 물고기들도… 하늘을 날으는 새들도 종류대로 완전히 기능을 하는 장성한 피조물로 지으셨다. 육지 동물들도 장성한 피조물로 그 종류대로, 그리고 하나님의 형상인 아담과 이브를 지으실 때도 아기가 아닌 장성한 성인으로 만드셨다. 하나님이 별들을 창조하실 때 별들이 지구를 밝히고 징조(창 1:14)가 되도록 하셨기 때문에 빛이 우주공간을 즉시 관통했을 것이다.

 

 

[1] Prokhovnik, J. & Morris, T., A Review of Speed Light Measurements Since 1676, CEN Tech. Journal, Vol. 7(2), 1993.

[2] Norman, T. and Satterfield, B., The Atomic Constants, Light and Time, Stanford Research Institute International, 1987.

[3] Evered, M. G. The recent decrease in the velocity of light – what decrease? Creation Ex Nihilo TJ 7:1. 1993.

[4] Byl, J., On Time Dilation in Cosmology, Creation Research Society Quarterly, 34(1):26-32, 1997.

[5] Lisle, J., Does Distant Starlight Prove the Universe Is Old? The New Answers Book, Master Book, 19, pp.245-254, 2008.

[6] 존 맥아더 지음, 우주와 인간의 시작, 부흥과개혁사, 2009.