2014년 1월 25일 토요일

생명은 평행우주의 증거

케임브리지대학의 마틴 리스 경은 생명탄생의 우주적 우연이야말로 다중우주의 존재를 입증하는 강력한 증거라고 믿는 사람이다. 그는 `바깥 어딘가에 수백만 개의 평행우주들이 존재하고 있다`는 가정을 세우지 않고서는 우리의 세계에 이렇게 많은 우연과 기적이 발생한 이유를 설명할 수 없다고 주장했다.

만일 그렇다면 평행우주들 중 대부분은 이미 `죽은 우주`일 것이다. 개중에는 양성자가 안정된 상태를 유지하지 못하거나 원자가 형성되지 않은 우주도 있고, DNA가 만들어지지 않은 우주도 있을 것이다. 그러므로 우리의 우주에서 일련의 기적이 일어난 것은 신의 보살핌 때문이 아니라, 바로 `평균법칙`때문이다.

그는 이 우주가 이상적으로 세팅된, 측정 가능한 여섯개의 숫자에 의해 지배되고 있으며, 이 숫자들은 생명체의 단생에 결정적인 공헌을 했다고 주장했다.

첫번째 숫자는 빅뱅을 통해 수소가 헬륨으로 전환되는 과정에 관여하는 입실론(ε=0.007)이다. 만일 이 값이 0.006이었다면 핵력이 지금보다 약해져서 양성자와 중성자는 서로 결합하지 못했을 것이다. 그러면 중수소(양성자1+중성자1)가 형성되지 않았을 것이고 우리의 몸과 우주 대부분을 이루는 무거운 원자들도 존재하지 않았을 것이므로 수소만 가득찬 썰렁한 우주로 남았을 것이다. 반면 이 값이 0.008이었다면 핵융합이 너무 빠르게 진행되어 빅뱅이후 수소는 곧 고갈되었을 것이며 지구같은 별에 에너지를 공급하는 항성도 오래전에 소멸했을 것이다. 핵력의 크기가 조금만 달라지면 베릴륨(Be)원자핵이 불안정해지기때문에 연쇄핵융합이 진행되지 않아 탄소원자가 존재할 수 없게 된다. 탄소는 생명체의 기본 요소이다.

두번째 숫자는 전자기력과 중력의 세기비율을 나타내는 N=10^36이다. 즉 전자기력은 중력보다 10^36배나 강하다. 중력이 이보다 약하면 핵융합반응이 일어나지 않고 반대로 더 강하면 별이 너무 빨리 타서 금방 소멸해버린다.

세번째 숫자는 우주의 상대적 밀도를 나타내는 오메가(Ω)이다. Ω값이 지나치게 작았다면 우주는 너무 빠르게 팽창하고 너무 빠르게 식었을 것이며 너무 컷다면 우주는 생명체가 탄생하기도 전에 완전히 수축했을 것이다.

네번째 숫자는 우주팽창의 가속도를 결정하는 우주상수 람다(Δ)이다. 만일 우주상수가 지금보다 몇 배 정도 컷다면 우주는 반중력에 의해 즉각적으로 대동결 상태가 되었을 것이다. 반대의 경우에는 우주는 안으로 붕괴되어 버렸을 것이다.

다섯번째 숫자는 우주배경복사의 불규칙성을 나타내는 Q(10^-5)이다. 이 값이 조금이라도 작았다면 우주전역에는 먼지와 가스가 극도로 균일하게 분포되어 별이나 은하가 생성되지 못했을 것이며 지금보다 컷다면 지금보다 훨씬 빠른 시기에 초대형 은하가 형성되어 거대한 블랙홀만이 남았을 것이다.

마지막 여섯번째 숫자는 공간의 차원을 나타내는 D이다. 1차원 공간은 입자들이 상호작용하지 않으므로 생명체가 살 수 없다. 2차원도 생물학적 이유로 생명이 존재하기 어렵다. 설사 있더라도 뉴런이 복잡망을 만들어 뇌를 만들 수 없으므로 지극히 하등한 생물만 가능하다. 4차원 이상의 공간은 행성들이 안정된 궤도를 유지할 수 없다. 이는 원자와 전자도 마찬가지다. 오직 3차원만이 지적 생명체를 허락한다.

- 평행우주 389p

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