우주로부터 배우는 교훈

“감히 우주를 이해한다고 주장하지는 않겠다. 그것은 나보다 훨씬 크니까.”—토머스 칼라일, 1795-1881년.

그로부터 백년이 지난 지금 우리는 우주가 실제로 우리보다 얼마나 큰지에 대해 더 나은 지식을 가지고 있다. 과학자들이 전보다 훨씬 많은 것을 이해하고 있지만, 그들의 상황은 여전히 한 천문학자가 묘사한 바와 같이, “정글에서 온통 새로운 꽃들을 발견하는 18세기 식물학자”의 상황과 다를 바 없다.

우리의 지식이 제한된 것이지만, 확실한 결론을 내릴 수 있다. 그리고 이런 결론은 무엇보다 가장 중요한 질문—우주는 어떻게 운행되는가, 그리고 애당초 어떻게 있게 되었는가—과 관련이 있다.

혼돈이 아닌 질서

우주의 본질을 연구하는 분야를 코스몰로지 즉 우주론이라고 한다. 이 용어는 두 개의 희랍어 단어 코스모스와 로고스에서 유래하였는데, 그것은 ‘질서 혹은 조화에 대한 연구’를 시사한다. 이것은 적절한 명칭인데, 그 이유는 천체의 이동을 연구하든 우주를 구성하는 물질을 연구하든 천문학자들이 접하게 되는 것이 바로 질서이기 때문이다.

우리 우주에 있는 것은 무엇이나 움직인다. 그리고 이 움직임은 불규칙하거나 예측할 수 없는 것이 아니다. 행성, 항성, 은하는 정밀한 물리 법칙에 따라 우주 속에서 움직인다. 그런 법칙이 있기에 과학자들은 특정한 천체 현상을 틀림없이 정확하게 예측할 수 있다. 그리고 놀랍게도, 지극히 작은 원자를 제어하는 네 가지 근본적인 힘이 또한 거대한 은하를 지배한다.

질서는 또한 우주의 토대를 이루는 물질 자체에 분명히 나타나 있다. “물질은 ·⁠·⁠· 매우 작은 것에서 매우 큰 것에 이르기까지 갖가지 크기로 조직되어 있다”고 「케임브리지 천문학 도해」(The Cambridge Atlas of Astronomy)는 설명한다. 전자가 원자핵의 양성자나 중성자와 관련을 맺는 방식으로든 거대한 은하단을 함께 결합시키는 상호간의 인력으로든, 물질은 아무렇게나 흩어져 있는 것이 아니라 질서 있게 구성되어 있다.

우주가 그런 질서와 조화를 나타내는 이유는 무엇인가? 우주를 지배하는 초월적 법칙이 있는 이유는 무엇인가? 이런 법칙은 우주가 생성되기 전에 존재하였음이 분명하기 때문에—그렇지 않았다면 그런 법칙이 우주를 지배할 수 없었을 것이므로, 논리적으로 보건대, ‘그런 법칙은 어디서 왔는가?’라는 질문이 생긴다.

유명한 과학자 아이작 뉴턴은 이렇게 결론지었다. “이 극도로 아름다운 태양, 행성, 혜성의 체계는 오로지 지성 있고 강력한 힘이 있는 존재의 지혜와 지배에 의해서만 산출될 수 있다.”

물리학자 프레드 호일은 “우주의 기원은 루빅 큐브의 해답처럼 지성을 요한다”고 말하였다. 초자연적인 입법자가 있어야 한다는 결론은 우주의 기원에 대한 우리의 이해로 뒷받침된다.

궁극적 질문: 우주는 어떻게 있게 되었는가?

이론 물리학자 호킹은 이렇게 설명한다. “원시 우주는 생명을 포함하여 오늘날 우리가 보는 모든 것의 기원에 관한 궁극적 질문에 대한 답을 쥐고 있다.” 원시 우주에 대한 현재의 과학적 견해는 정확히 무엇인가?

1960년대에 과학자들은 하늘 사방에서 오는 미약한 배경 복사(背景輻射)를 탐지해 냈다. 이 복사는 천문학자들이 대폭발(빅뱅)이라고 칭한 원시 폭발로 인해 오는 반사파라고 하였다. 과학자들의 말에 따르면 그 폭발이 엄청난 것이었으므로 수십억 년이 지난 지금도 그 반향을 여전히 탐지할 수 있다고 한다.a

그러나 현재 대부분의 물리학자들이 믿는 바대로(격렬하게 이의를 제기하는 사람들도 있지만), 우주가 150억 년 내지 200억 년 전에 갑자기 폭발하여 존재하게 되었다면, 이런 중대한 질문이 제기된다. 시초의 에너지는 어디서 왔는가? 다시 말해서, 대폭발이 있기 전에는 무엇이 있었는가?

이 질문이 바로 많은 천문학자들이 기피하려는 것이다. 한 천문학자는 이렇게 털어놓았다. “과학은 세계가 과학으로는 영원토록 묘사할 수 없을 것 같은 힘의 결과로 존재하게 되었음을 증명하였다. 이것은 과학적 종교—원인과 결과의 종교, 모든 결과에는 원인이 있다는 신앙—와 상충되기 때문에 학계를 괴롭힌다. 이제 우리는 모든 것 중에 가장 큰 결과 곧 우주의 탄생이 그 신앙과 어긋남을 알게 된다.”

옥스퍼드 대학교의 한 교수는 좀더 요점을 지적하여 이렇게 기술하였다. “우주의 제일 원인은 독자들이 적어 넣어야 한다. 그러나 우리의 묘사는 그 원인이 없이는 불완전한 것이다.” 하지만 성서는 단도직입적으로 “태초에 하나님이 천지를 창조”하셨다고 말함으로써 “제일 원인”을 밝혀 준다.—창세 1:1; 사체로는 본지에서.

인간의 미소함

우주가 우리에게 가르쳐 주는 가장 간단한 교훈은 아주 분명한 것이다. 그것은 교만한 중세인이 무시하려고 애썼으나 성서의 시편 필자들이 수천년 전에 겸손하게 인정한 것—인간은 미소한 존재라는 교훈—이다.

최근의 발견 결과들은 다윗 왕의 사실적인 이러한 칭송을 뒷받침한다. “주의 손가락으로 만드신 주의 하늘과 주의 베풀어 두신 달과 별들을 내가 보오니 사람이 무엇이관대 주께서 저를 생각하시며 인자가 무엇이관대 주께서 저를 권고하시나이까.”—시 8:3, 4.

천문학은 우주의 광대함과 장엄함—어마어마한 크기의 별들, 상상을 초월한 거리, 도저히 이해할 수 없이 오랜 시간, 수백만 도의 열을 발생시키는 우주 용광로, 십억 개의 핵폭탄을 무색하게 하는 에너지 폭발 등을 밝혀 주었다. 그렇지만 이 모든 것은 욥기에 잘 묘사되어 있다. “이런 것은 그 행사의 시작점이요 우리가 그에게 대하여 들은 것도 심히 세미한 소리뿐이니라 그 큰 능력의 우뢰야 누가 능히 측량하랴.” (욥 26:14) 우리가 우주에 대해 알면 알수록 우리의 지식은 보잘것없어 보이며 우주 속에서 우리 자신의 위치가 더 작아진다. 이것은 편견 없는 관찰자라면 생각해 볼 만한 교훈이다.

아이작 뉴턴은 이렇게 인정하였다. “나는 마치 바닷가에서 놀면서 때로는 좀 매끄러운 조약돌이나 예쁜 조가비를 발견하고는 좋아하는 소년에 불과한 것 같다. 내 앞에는 아직 충분히 알아내지 못한 진리라는 큰 바다가 그냥 그대로 놓여 있는 것이다.”

그런 이해가 우리 마음속에 불러일으킬 겸손은 우주를 창조하신 분, 우주를 지배하는 법칙을 만드신 분, 우리보다 훨씬 위대하고 지혜로운 분이 계심을 인정하는 데 도움이 된다. 욥기는 우리에게 이렇게 상기시킨다. “지혜와 권능이 하나님께 있고 모략과 명철도 그에게 속하였[느니라.]” (욥 12:13) 그리고 이것이야말로 무엇보다 가장 중요한 교훈이다.

우주의 비밀이 밝혀지면 밝혀질수록, 알 수 없는 신비도 그만큼 많아진다. 앞으로 나올 기사에서는 최근에 발견된 일부 결과들을 논할 것인데, 이 결과들로 인해 현재 천문학자들은 어리둥절해 하고 있으며 우주론자들 사이에서는 논쟁을 불러일으키는 새로운 의문이 제기되고 있다.

[각주]

[10면 삽화]

이론상의 대폭발로 인한 배경 복사를 탐지하는 기구

[자료 제공]

Courtesy of the Royal Greenwich Observatory and the Canary Islands Institute of Astrophysics