지구에 생명의 조건이 형성되다
016/018
인사동의 어느 도자기집 앞, 2010년 12월 11일
(‘관리’를 클릭하고 ‘블로그 유입’을 눌러서 보면 제 방을 다녀가시는 분이 하루 평균 1,500명가량 된다는 걸 압니다. 다음 블로그 방문자는 400명 정도지만, 대부분 검색을 통해 들어옵니다. 1,500명이 매일 평균 2,250꼭지의 글을 읽는 것으로 나옵니다. 저의 또 다른 방에도 이쯤 들어오니까 모두 합하면 3,000명이 매일 4,500꼭지의 글을 읽는 것입니다. 제 글 대부분 네이버, 다음, 야후 모두에서 검색 가능하기 때문입니다. 그렇기 때문에 제가 정성을 들여 글을 쓰는 겁니다. 제가 올리는 주제의 글은 그날그날 즉흥적으로 쓰는 것이 아닙니다. 주제와 관련된 책을 과거에 많이 읽었고, 그것들을 바탕으로 쓰는 겁니다. 말하자면 검증이 가능한 글입니다. 예를 들어 과학 관련 글이라면 호킹, 세이건, 에델만, 미치오 카쿠, 콜린스 등 중요한 과학자들의 저서들을 읽고 쓴 것입니다. 다른 관련 글 미술, 철학, 인문학 등도 마찬가지입니다. 그렇게 해서 내용의 신뢰성을 유지합니다. 신뢰는 저에게나 저를 찾는 블로거들에게 매우 중요합니다.
인터넷에는 많은 지식이 유포되고 손쉽게 접할 수 있습니다.
인터넷 지식과 책의 지식의 차이를 뭐라고 생각하십니까?
인터넷 지식은 안전검사기준에 근거한 검열을 받지 않은 지식입니다. 음식물로 말하면 먹어서 무탈한 것도 있지만 그냥 먹었다가는 탈이 나는 것이 많습니다. 블로거들이 스스로 미련한 안전검사기준 장치가 있으면 탈이 나는 지식을 걸러낼 수 있습니다. 전에 나폴레옹에 관한 책(‘다비드의 야심과 나폴레옹의 꿈’)을 쓰면서 인터넷에서 ‘나폴레옹’을 검색한 적이 있었습니다. 그와 관련된 글들이 많았지만 오류가 여기저기서 발견되는 걸 알았습니다. 안전검사기준을 통과하지 않으면 오류가 그대로 블로거들에게 전달됩니다. 책의 지식은 100% 안전하다고 말할 순 없지만 나름대로 편집자의 손을 통해 안전검사기준을 통과한 것입니다. 특히 호킹, 세이건, 에델만, 미치오 카쿠, 콜린스 등 중요한 과학자들의 저서들은 거의 신뢰할 만한 수준입니다. 제가 쓴 글은 책에서 구한 지식을 토대로 한 것입니다. 제가 편집자의 입장에서 안전검사기준 장치를 마련해 쓴 것입니다. 5년 동안 블로그를 관리하면서 검색으로 들어온 분들로부터 고맙다는 말을 온라인에서 그리고 오프라인에서 수없이 들었고, 그들이 아주 많은 양을 가져다 쓰고 있습니다. 전 글을 쓰는 순간 모든 블로거들이 함께 사용하도록 합니다. 그렇기 때문에 정성을 들여 글을 쓰고 있는 것입니다. 일종의 사명감을 가지고 말이지요.
블로거들에게 말하고 싶은 건 오늘날 지식은 정보입니다. 많은 정보를 얻는 것이 경쟁에서 우위를 확보할 수 있습니다. 그렇지만 스스로의 안전검사기준 장치를 마련하고 정보를 수집하라는 겁니다. 기준은 자신이 이미 축적해둔 지식에 근거하겠지만, 그렇지 못해 분별이 불가능할 때는 검색에서 사전의 내용과 비교해 가리라는 것입니다. 예를 들어 블랙홀이나 UFO에 관한 글이라면 그 단어들을 검색해 사전이나 과학자들의 글을 먼저 읽고 정보의 신뢰를 살펴보라는 것입니다. 저 자신도 매일 검색을 통해 신뢰할 만한 글을 접합니다. 사전적 지식은 인류의 약속입니다. 가장 신뢰할 수 있는 지식입니다. 우리가 인류의 가장 중요한 지식을 꼽는다면 브리타니카 사전이 아니겠습니까? 혹은 그에 버금가는 사전이 아니겠습니까? 따라서 처음 보는 개념을 접하면 검색으로 그 사전적 정의를 먼저 아는 것이 바람직합니다.
마지막으로 지식의 편차가 없는 건 아닙니다. 예를 들어 지구의 나이를 44억 년이라고 말하는 경우도 있고 45억 년이라고 말하는 경우도 있습니다. 과학자들마다 약간 다를 수 있습니다. 지식이 불완전한 면이지만, 오류라고 보기는 어렵습니다. 왜냐면 둘 다 틀릴 수 있기 때문입니다. 그리고 그것을 정확하게 알 수 있는 방법이 현재까지 없기 때문입니다. 그러한 정보의 차이는 둘 다 맞지만 견해의 차이로 보는 것이 좋습니다.
아래의 글의 경우 『신을 보여주는 21세기 과학』(도서출판 知와 사랑)을 제가 번역했으므로 누구보다도 저자의 의도를 잘 알고 그분의 저서를 참조하여 쓴 것입니다.)
지구에 생명의 조건이 형성되다
우리가 지금 살고 있는 태양계는 약 45억 년이 된 어지간히 힘이 빠진 중년의 나이입니다. 우리의 빛나는 태양은 비슷한 크기의 대부분 별들과 함께 태어났습니다. 빅뱅 혹은 대폭발 이후 수소가스 구름과 탄소 같은 더 무거운 원소들이 천체 속에 유착되었고, 간혹 가까이 있던 초신성supernova이 폭발했으며, 생명이 끝난 거대한 별의 폭발이 있었을 것입니다. 초신성은 여러 종류의 항성 폭발을 지칭하며, 폭발 뒤 수주 혹은 수개월에 걸쳐 보이지 않게 됩니다. 초신성이 생겨나는 과정에는 두 가지가 있는데, 하나는 질량이 큰 별이 중심핵에서 더 이상의 핵융합 에너지 생성을 중단하고 자체 중력에 의해 중앙으로 붕괴하는 것입니다. 다른 하나는 백색왜성이 동반성으로부터 찬드라세카Chandrasekhar 한계에 이를 때까지 물질을 흡수하고는 마침내 열핵 폭발하는 것입니다. 찬드라세카란 1983년 노벨물리학상을 수상한 인도 태생의 미국 천체물리학자 찬드라세카Subrahmanyan Chandrasekhar(1910-)의 이름에서 따온 말로 그가 말하는 항성의 대기, 항성의 내부구조, 항성계의 역학 등을 말합니다. 찬드라세카는 이러한 연구로 블랙홀 이론의 토대를 세웠습니다. 태양 중심의 고압과 고열에 의해 촉발된 핵융합이 마침내 지구상 생명체의 일차 에너지원이 되었습니다. 지구처럼 생명이 자라는 환경이 생기기까지는 믿기 힘든 사건들이 많이 일어났습니다.
과학자들은 태양이 태어난 지 약 백만 년이 지난 뒤 원반 물질이 미행성체planetesimal라 불리는 작은 행성 같은 물체 덩어리가 되었다고 말합니다. 그것들 간의 격렬한 충돌로 인해 커다란 몸체들이 생겨나고, 그것들 중 일부는 행성과 위성(달)들이 되었다고 합니다.
이런 있음직하지 않은 사건들이 우리 세계에 생명의 조건을 만든 것입니다. 일부 우주론자들은 지구가 형성된 지 얼마 안 되어 화성만한 물체와 정면으로 충돌해 엄청난 양의 파편들이 지구 주변의 궤도로 왔다고 말합니다. 그 찌꺼기들이 우리의 달에 유착되었는데 달은 지구보다 5, 6천만 년 뒤에 생긴 것으로 추정합니다. 원래 달은 지구 더 가까이 있었으나 현재 우리로부터 38만 4,400km 거리에 있게 되었습니다.
화성Mars과의 충돌로 인해 지구의 회전축이 태양 주변을 도는 회전면에서 기울어져 계절의 변화가 일어나게 되었습니다. 달이 지구의 회전축을 고정시켰습니다. 이 확고한 축이 지구가 난폭하게 회전하지 않도록 안전하게 해주며, 그것이 온도와 기후에 대변동을 초래했습니다. 따라서 달은 지구상에서 생명이 형성되고 진화할 수 있는 중요한 역할을 합니다.
그러나 생명의 기원을 이해하기 위해서는 부차적 충돌도 논해야만 합니다. 젊은 지구에는 생명의 구성요소들이 있었습니다. 이런 구성요소들은 어디서 온 걸까? 지구상의 물 일부는 혜성과 운석의 충돌에서 비롯했으며, 과학자들은 이런 충돌이 생명의 본질이 되는 그 밖의 결정적 분자 무리를 가져다준 것으로 봅니다. 지구 표면에는 탄소가 조금밖에 없었으므로 탄소를 함유한 복합분자가 증대했고, 지구상의 모든 생명이 이 요소에 기초하게 되었습니다.
이러한 충돌로 인해 얼마나 많은 물질이 축적되었을까? 약 1017톤에 이른다고 합니다. 이는 독일 소형차 폭스바겐 6억 대가 1억 년 동안 매년 지구와 충돌하는 것과 같습니다. 현재도 매년 약 4만 톤(1만6천 대의 폭스바겐에 해당)의 행성 간 먼지가 지구로 떨어지고 있습니다.
생명의 은신처라 할 만한 우리의 행성은 태양에 대해 적절한 크기를 갖고 있으며, 태양은 행성들을 갖고 있기 때문에 지구는 태양에서 최적의 온도를 얻을 수 있는 적정거리를 유지하고 지구는 운 좋게도 다른 행성과 충돌해서 우리의 달을 갖게 된 것입니다. 그러나 초기의 지구는 안락한 처지가 못 되었습니다.
첫 1억~6억 년 사이에 반경 160km에서 혜성comet, 운석meteorite(혹은 별똥돌)들과 심각한 충돌이 일어나 뜨거워진 바위의 열이 지구를 에워싸 바다를 증발시켰습니다. 지금까지 3만 개 이상의 운석이 발견되어 명명되었습니다. 충돌이 잦아들자 뜨거운 바다에서 증발한 증기로 인해 수천 년 동안 비가 내렸기 때문에 지구는 충분히 식을 수 있었습니다. 달의 접근으로 인해 초기 지구의 간만tide은 엄청났습니다.
지구의 초기 대기를 구성한 건 무엇이었을까? 지구의 대기에는 주로 질소nitrogen가 함유되어 있었지만, 메탄methane과 이산화탄소carbon dioxide는 얼마나 있었는지 과학자들은 알지 못합니다. 과학자들이 초기의 대기 성분을 알았다면 생명이 초기 지구상에 어떻게 근거지를 마련했는지 추측할 더 나은 방법을 찾을 수 있었을 것입니다.
과학자들은 메탄 대기가 이산화탄소 대기보다 백만 배에서 십억 배에 해당하는 유기합성을 해냈을 것이라고 말합니다. 수백만 년 동안 물에서 산성비가 생기고 고도의 이산화탄소 내용물이 발생했습니다. 탄소가 메탄이나 이산화탄소 속에 있었든 그렇지 않았든 지구는 마침내 생명을 창조하는 데 필요한 탄소를 갖게 되었습니다.
빅뱅 덕분에 우리는 우주 안에서 유일무이한 생명으로 우뚝 섰습니다. 우리가 아는 대로 우리는 태양계 안에서 생명이 가능한 유일무이한 행성에 살고 있으며, 우리의 행성은 지축을 고정시키는 달을 갖고 있고, 태양으로부터 적당한 기후를 위한 최적의 거리에 있으며, 생명을 위해 축적된 모든 성분을 가지고 있습니다.