제6장 물리학은 지구에 박힌 창조주의 지문이다
패트릭 글린이라는 기자가 있다. 그는 학창시절에 다윈주의를 배우고 나서 영적 회의론자가 되었다. 이것은 어찌 보면 당연한 일이다. 진화론을 배우고 그것이 과학의 방법인 줄로 알게 되면 논리적인 사람인 경우 그것이 신앙과 양립할 수 없다고 단정할 수밖에 없다. 그런데 글린은 기독교인 여성과 결혼하고 나서 영적인 문제로 아내와 자주 논쟁을 벌였다. 그러다가 그는 하나님의 존재를 지지하는 합리적인 증거가 있는지 알아보고 싶을 정도로 마음이 열렸다.
글린은 결국 인간중심원리라는 것을 알게 되었다. 즉, “제멋대로에다 서로 무관해 보이는 모든 물리상수들은 한 가지 이상한 공통점을 갖고 있다”는 것이다. 글린은 우주가 위대한 설계자의 작품이 분명하다는 결론을 내렸다. 그리고 그 주요한 이유 중의 하나로 도무지 믿을 수 없는 우주의 미세조정을 제시한다. 글린이 진화론을 배웠을 때는 하나님을 부인했지만, 합리적으로 생각해 보니까 도저히 우주가 설계자 없이 저절로 생겨날 수 없다는 것을 알게 되었다. 그는 참으로 솔직한 사람이다.
그 외에 참으로 솔직한 사람들을 몇 명 더 소개하기로 한다.
‘생명의 기원의 신비’의 공저자 윌터 브래들리, “주의 깊게 만들어진 우리의 거처, 우주에 대한 이해가 높아질수록 지적 설계자에 대한 증거는 점점 더 설득력을 얻는다.” 전 아델라이드 대학 이론물리학 교수인 폴 데이비스, “나는 과학적 연구를 통해 물리적 우주가 너무나 놀랍고 정교하게 결합되어 있음을 점점 더 강하게 믿게 되었고, 그래서 우주를 그저 맹목적인 사실로 받아들일 수 없다. 나는 이 우주에서 우리의 존재가 그저 운명의 변덕, 역사의 우연, 거대한 우주적 드라마의 사소한 잡음에 불과하다고 믿을 수 없다.” 우주론자 에드워드 해리슨, “우주의 미세조정은 신의 설계에 대한 자명한 증거다.” 천체 물리학자 프레드 호일 경, “제대로 증거를 검토한 과학자라면, 핵물리학의 법칙들이 별들 속에서 만들어내는 결과들을 바라보며, 그것이 계획적으로 설계되었다는 추론을 하게 될 거라고 믿는다.” 존 레슬리, “우리의 우주가 유일하다면, 미세조정은 하나님이 실재한다는 진짜 증거다.”
다음은 미세조정 문제에 대해 독창적 연구를 수행한, 논리정연하고 물리학 훈련까지 받은 철학자 로빈 콜린스와의 인터뷰 내용이다.
네 번째 인터뷰 : 로빈 콜린스 박사
콜린스는 고등학교 3학년부터 줄곧 기독교인이었다. 워싱턴 주립대학에서 물리학과 수학을 공부한 후 텍사스대학 오스틴에서 물리학 박사를 받았다. 그는 철학도 사랑해서 복수 부전공을 했다. 그래서 결국 노틀담 대학에서 철학 박사학위를 받았다. 그 과정에서 그는 인간중심원리에 대한 가장 해박하고 설득력 있는 대변자로 부상했다. 노스웨스턴 대학에서 박사후 과정 연구원으로 일했고, 현재 미사이어 대학에서 철학과 부교수로 있다.
다음은 전 인생에 걸쳐 우주론을 진지하게 탐구한 크레이그 박사와 저자와의 대화 내용을 서술형으로 풀어쓴 것이다.
우주의 미세조정에 대한 예증
우주의 미세조정이란? → 우주는 생명을 보존하기에 적합한 조건을 갖추고 있다. 즉, 비범한 균형을 이루고 있는 근본적인 물리법칙들과 매개변수들, 또 우주의 초기조건들 등의 조건들이 절묘하게 일치하는데, 이는 도저히 우연의 결과로 볼 수 없다. 설계의 흔적이 압도적이다.
지난 30년 동안 과학자들은 우주의 기본 구조가 생명체의 존재를 위해 거의 모든 면에서, 마치 면도날 위에 서 있듯이 아슬아슬한 균형을 이루고 있다는 사실을 발견했다. 수많은 조건들이 너무나 환상적으로 일치하기 때문에 그것을 그저 우연의 탓으로 돌리거나, 설명이 필요 없는 현상으로 우길 수가 없다.
이에 대한 발견의 시작으로는, 1950년 후반 프레드 호일경이, 별들 안에서 탄소와 산소가 특정한 비율로 만들어지는 정밀한 과정에 대해 말한 것과, 물리학자 하인츠 오버허머와 그의 동료들이 연구 도중 우연히 ‘강한 핵력’이 1%만 달라져도 별들 속의 산소와 탄소 생산량에 30배에서 수천배에 이르기까지 영향을 끼친다는 사실을 알아낸 것을 들 수 있다. 한편 미세조정에 대한 연구와 저술은 1980년대 초 이후에 이루어졌다. 몇 가지 예를 들어 보자.
1. 중력의 예
중력은 가장 약한 힘인데, 핵 속의 양성자와 중성자를 결합하는 ‘강한 핵력’은 중력보다 배나 강하다. 그런데 전체 우주에 1인치씩 눈금을 매기고 그 눈금을 1인치만 옮긴다면, 그것은 분의 1에 해당하는 아주 작은 수치에 불과한데, 그 경우 장소에 상관없이 인간 크기의 동물들이 짜부라질 것이고, 실제로 지구보다 중력이 천배 강한 행성은 지름이 1.4m에 불과할 것이며, 그만한 크기에서는 생태계가 존속할 수 없을 것이다. 중력을 3천배만 증가시키면 10억년 이상의 수명을 가진 별들은 존재할 수 없을 것이다(우리 태양의 수명은 100억년이다). 자연 속 힘의 세기의 전체 범위에 비하면 생명체가 존재할 수 있는 중력의 범위는 헤아릴 수 없이 좁다. 우주 전체를 놓고 본다면 중력은 우주가 생명을 보전할 수 있게 하는 아주 작은 단위의 자리에 정확히 위치하고 있다.
사실 중력은 과학자들이 연구한 매개변수 중 하나에 불과하다. 우주 안에 생명이 존재하기 위해 정확히 맞춰줘야 할 물리적 또는 우주론적 매개변수들이 30가지가 넘는다.
2. 우주상수의 예
무신론자이자 노벨상 수상 물리학자인 스티븐 와인버그는 “우주상수(우주 공간의 에너지 밀도)가 놀랄 만큼 우리에게 유리하도록 잘 맞춰져 있는 것이 놀랍다”고 했다. 아인슈타인의 상대성이론 방정식의 일부인 우주상수는 음수나 양수나 어떤 수도 될 수 있었다. 그런데 수치가 큰 양수라면 척력이 작용하여 우주에서 물질의 응집과정이 이루어지지 않았을 것이고, 수치가 큰 음수라면 인력의 작용으로 대폭발이 일어나자마자 우주가 팽창을 하지 않고 짜부라지도록 만들었을 것이다.
우주상수의 놀랍도록 정밀한 설정은 최소한 분의 1 정도의 미세조정으로 추정된다. 그것을 실감할 수 있는 예는, 우주공간 바깥에 나와서 지구를 향해 아무렇게나 다트를 던진다고 할 때, 지름이 분의 1 인치인 과녁을 맞히는 것과 같다.
우주가 설계되었다는 증거가 이 우주상수의 미세조정 하나밖에 없다 하더라도, 오늘날 많은 형사재판에서 유죄를 확증하는 데 쓰이는 DNA 증거보다 훨씬 더 강력한 논거가 될 것이다. 그런데 증거가 우주상수와 중력 두 가지라면 미세조정의 정밀도는 분의 1에 이르게 된다. 이것은 우주 전체 대비 하나의 원자와 같다. 이런 미세조정의 사례가 많이 있다.
3. 중성자와 양성자 사이의 질량차
만일 중성자의 질량을 700분의 1만 늘리면 별들의 핵융합이 멈춰서 생명에 필요한 에너지원이 사라질 것이다. 만약 ‘강한 핵력’을 50%만 줄인다면(이것은 큰 수치가 아니다. 힘의 세기 전체에 비한다면 분의 1에 불과하다), 원자핵 안에 있는 양성자들이 서로 밀어내게 되고 수소를 제외한 모든 원자가 해체되고 말 것이다.
4. 기타 미세조정에 대하여
옥스포드의 물리학자 로저 펜로즈는 “원위상 공간부피(original phase - space volume)라는 한 매개변수에 분의 1에 해당하는 미세조정이 필요하다”고 말했다. 이것은 우주 전체에 흩어져 있는 소립자 수보다 더 많은 0이 필요한 것이다. 이것이 우주를 제 궤도에 올려놓는데 필요한 정밀도이다. ‘디스커버’지도 놀라움을 표시했다. “우주는 있을 법하지 않다. 정말 있을 법하지 않다. 우주의 존재는 너무나 놀랍고 충격적이다.” 이 모든 미세조정이 단지 무작위한 우연의 산물로 설명해 버리려는 시도는 가망이 없어 보인다.
회의론자들의 반증
일부 회의론자들은 소위 “약한 인간중심원리”라고 알려진 이론을 제기하며 미세조정을 다른 방향에서 공격해 왔다. 이 개념에 따르면 우주가 생명에 적합하도록 미세 조정되지 않았다면, 인류가 살아남아 그것을 관찰하지 못했을 것이다. 결과적으로 미세조정은 아무런 설명이 필요 없다는 것이 그들의 주장이다.
이것은 아주 매력 있는 반증 같지만 다음 예로써 맞설 수 있다. 50명의 특등 사수들이 가까운 거리에서 내 가슴을 겨냥하고 있다고 하자. 사격명령이 들려온다. ‘준비! 조준! 발사!’ 그런데 아무 느낌이 없다. 눈가리개를 벗어보니 나는 멀쩡하게 살아있다. 이때 회의론자들은 이렇게 말한다. “사수들이 널 맞췄더라면 그 얘기도 못할 거다.” 그러나 그 말로 그 상황의 놀라움을 그냥 넘겨버릴 사람은 없을 것이다. 그것은 여전히 신비로운 상황이고 여전히 설명이 필요한 상황이다. ‘그들이 작당하고 날 맞추지 않은 것일까? 모의 처형이었나?’ 우주의 미세조정이 바로 이와 같다. 여기에는 여전히 설명이 필요하다. 그리고 여기에 대해서는 설계이론이 최선의 설명이라는 것이다.
다증우주가설
영국의 왕립천문학자인 영적 회의론자 마틴 리스는 우주의 매개변수들이 놀라운 균형을 이루어 생명친화적인 우주가 만들어지는 것에 대해 ‘이 우주의 구조가 도무지 있을 법하지 않음이 드러난다’고 말했다. 그럼에도 불구하고 그는 이 미세조정이 설계자를 입증한다고 믿지 않는다.
그의 논증은 이렇다. 만일 우리 우주만이 존재하는 유일한 우주라면 미세조정은 지성이 눈금판을 조절했다는 강력한 증거가 된다. 그러나 무한한 개수의 우주가 있다면 그 결론은 자취를 감추고 만다. 무작위로 다이얼을 돌릴 기회가 있다면 하나 정도는 우주의 복권에 당첨되어 살 만한 곳이 될 가능성이 있을 것이다. 그게 우리의 우주다. 많은 회의론 물리학자들이 이 ‘다중우주이론’에 동의했다.
회의론자들이 그런 터무니없는 이론을 제안하는 이유는 우주의 미세조정이 지적설계자에 대한 강력한 증거가 되고 있기 때문이다. 그러나 이 다중우주가설은 사이비 과학과 형이상학적 억측에 불과하다. 다중우주론이 순전히 과학적인 이론인 것처럼 제시되지만, 많은 수의 다양한 우주가 과연 어떤 과정으로 만들어지는지는 단지 추축에 의할 뿐이다. 그것은 건전한 과학이 정직하게 보증할 수 있는 범위를 뛰어 넘는다. 과학적 무신론자들이 그런 절박한 지푸라기에 매달리는 모습은 유신론자들의 발걸음을 가볍게 해 준다.
다중우주가설 중 가장 유명한 이론으로 인플레이션 우주론과 초끈이론 등이 있지만 이들은 대단히 사변적이다. 유신론자들은 다중 우주가 있을지 모른다는 가정을 두려워할 필요가 없다. 우주상수가 최소한 한번은 제대로 나오게 하려면 1,048개의 우주를 만들어야 한다. 우주상수는 헤아릴 수 없을 정도로 미세하게 조정되어 있기 때문이다. 그렇더라도 미세하게 조정된 우주 생성장치가 작동하도록 만들려면 여전히 지적설계자가 필요하다.
물리학의 아름다움
탁월한 과학자는 자연법칙과 원리에서 아름다움을 본다. 그것은 주관적인 개념이 아니다. 물리학에서 우리는 신비로울 정도의 조화, 대칭, 비례를 본다. 그리고 ‘발견용이성’이라는 것이 있다. 자연법칙들이 우리 정도의 지성을 갖춘 존재가 발견할 수 있도록 세심하게 배려된 듯이 보인다. 그것은 설계의 개념에도 잘 들어맞다. 이것은 또한 우리의 환경에 대해 배우고 과학과 기술을 발전시키라는 인류를 향한 하나님의 목적을 암시하는 듯하다.
물리학은 마치 깊고 미묘한 차원에 찍힌 하나님의 지문을 밝히는 학문과 같다. 물리학을 통해 그분의 임재와 창조력의 증거를 보게 해 주신다. 하늘은 정말 하나님의 영광을 선포한다. 미세조정 그 자체는 하나님을 인격적인 분으로 말해주지 않지만, 그분이 존재하시고, 세상을 창조하셨고, 따라서 우주에는 목적이 있다는 결론을 내릴 수 있도록 도와준다. 비범하게 미세조정된 자연법칙들과 상수들, 그 아름다움, 발견용이성, 그 명료함, 이 모두가 ‘창조주가설’을 가장 합리적인 대안으로 만들어준다. 다른 모든 이론은 기준 미달이다.
