사물의 풍경

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마르첼로 글라이저: 오늘의 에세이-하나의 우주, 하나의 생명

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2014. 5. 1.

 

하나의 우주, 하나의 생명: 어떤 추측

One Universe, one Life: A Conjecture

 

―― 마르첼로 글라이저(Marcelo Gleiser)

 

모두 경고문 1: 다중우주 가설에 따라 하나 이상의 우주가 존재할지도 모르지만, 우리는 겸허하게 우리 자신의 정보 한계―대략 138억 년 전에 시간이 개시된 이래로 빛이 여행한 거리와 같은 반경을 지닌 구체―를 감수해야 한다. 우주 팽창을 감안하면, 이 반경은 대략 460억 광년이 된다.

 

모두 경고문 2: 내게 생명은 무엇이든 간에 환경으로부터 에너지를 대사하고 다윈의 자연선택에 따라 생식할 수 있는 자립적인 화학 반응 연결망을 가리킨다. 그래서 그 어떤 영성적 기계도 인간 또는 항성에 거주하는 특이한 지적 구름 또는 웜홀에 거주하는 나노봇들의 집단보다 더 선진적이지 않다. 날아다니는 스파게티 괴물(flying spaghetti monster)도 괜찮다.

 

이제, 이렇게 처리하고 시작하자. 현대 과학의 가장 놀랄만한 결과는 물리학과 화학의 동일한 법칙들이 방대한 시간과 공간을 가로질러 적용된다는 점일 것이다. 생각해 보자. 현재 우리는 우리로부터 수십 억 광년 떨어진 항성과 아기 은하들을 바라볼 수 있다. 그것들은 동일한 화학 원소들(상이한 비율이지만)을 포함하며 우리 태양과 동일한 동역학적 법칙들에 따라 진화한다고 알려져 있다. 언제나 그리고 어디에서나 물리 및 화학 법칙들은 동일하다.

 

이것은 현대 천문학에서 비롯된 또 하나의 놀랄만한 결과인데, 대부분의 항성들은 행성들을 거느리고 있다고 알려져 있다. 그리고 행성들은 위성들을 거느리는 경향이 있다. 이것들 각각은 상이한 물리적 특성들과 화학적 구성을 지닌 나름의 세계이다. 위성들이 많거나 아니면 겨우 몇 개이거나 아니면 하나도 없는 암석으로 된 그리고 가스 상태의 크고 작은 행성들이 존재한다. 행성들은 크거나 작게 기울어져(지구의 기울기는 수직선에 대해 23.4도를 이루며, 천왕성은 놀랍게도 97.7도를 이룬다) 회전하며, 상이한 기체들로 이루어진 두껍거나 얇은 대기를 갖추고 있을 수도 있다.

 

대략적으로, 그리고 우리 은하에서만, 약 수조 개의 세계들이 틀림없이 존재하는데, 각 세계는 독특한 존재자이다.

 

게다가 우리의 우주 방울 내에는 수천 억 개의 다른 은하들이 존재하고, 그래서 우리 우주에는 대략 일조에 일조를 곱한 갯수의 세계들이 존재한다. [...]

 

여기서, 글쎄, 이렇게 엄청나게 다양한 세계 내에서는 거의 모든 것이 가능하다고 말할 수 있을 것이다. 그런데, 아니다!

 

물리 및 화학 법칙들의 통일성이 존재할 수 있는 것과 존재할 수 없는 것에 대한 매우 강력한 제약으로 작용한다. 우리는 과학에서 존재할 수 없는 것을 정말로 배제할 수는 없지만, 물리 및 화학 법칙들을 사용하여 존재할 수도 있는 것을 추론할 수 있다. 대표적인 예로서, 뭄바(Mumba)라는 행성에서 수십 억 년 전에 대담하게도 연못에서 나온 지 수백 만 년이 지난 후에 촉수에서 깃털이 성장하여 날아다니게 된 문어의 사촌인 날아다니는 스파게티 괴물은 꽤나 그럴듯 하다. 아니면, 깃털은 아닐지라도, 소화관에서 나오는 뜨거운 공기로 부풀게 하는 어떤 메커니즘으로 날아다닐 수도 있을 것이다.

 

그렇다면, 우리는 세계들의 방대한 집합을 조사하여 생명체를 탐색할 때 무엇을 찾아낼 수 있을 것이라고 예상하는가? 이 의문에 대한 해답을 아는 사람은 정말 아무도 없지만, 몇 가지 경험에 의한 추측은 제시할 수 있다.

 

1. 생명은 탄소에 기반을 두고 있을 것이다. 왜? 그 이유는 탄소가 모든 종류의 화학 결합을 어떤 다른 원자보다도 더 잘 이룰 수 있는 너그러운 원자이기 때문이다. 빈약한 모방물은 실리콘인데, 그것의 생화학은 비교적 대단히 한정될 것이다. 그리고 생명이 번성하기 위해서는 다능성이 필요한데, 그것이 탄소의 주요한 특권이다.

 

2. 생명은 액체 물이 필요하다. 영구 동토층에서 얼어 붙은 박테리아를 발견할 수 있지만 그것은 살아 있지 않다. 생명은 본질적으로 생화학적 반응자이기 때문에 용매, 즉 반응들이 전개될 수 있는 매체가 필요하다. 때때로 하나의 가능 매질로서 암모니아가 제시된다. 그런데 상압에서 암모니아는 상온에서 기체이고 화씨 28도 아래에서만 액체이다. 그래서 무거운 대기를 갖춘 차가운 행성은 액체 암모니아가 있을 수 있을 것이지만, 그것은 너무 운을 믿고 있는 것이다. 물은 투명하고, 아무 냄새, 아무 맛도 없으며, 얼 때 팽창하는(얼음 아래에 액체 물이 존재하기 때문에 더 차가운 기후에서 물에 기반을 둔 생명을 위한 핵심적 특성) 마법의 물질이고, 그래서 우리 자신의 주요한 성분이다.

 

이런 두 가지 제약을 고려하면, 생명의 본질은 틀림없이 단순하다. 탄소+물+다른 물질(최소한 질소와 산소)이다. 그런데 세부 내용은 단순하지 않다.

 

생명이 존재할 수 있는 각 행성은 자체의 역사가 있을 것이다. 그러므로 그곳에서의 생명도 자체의 역사가 있을 것인데, 그것의 숙주 행성의 역사에 전적으로 의존한다. 이것은 자연선택이 역사에 기반을 둔 생존 압력으로 작용한다는 점을 의미하는데, 각각의 이야기는 다른 이야기이다.

 

그 결과, 그리고 생명 공통의 탄소-물 본질에도 불구하고, 다른 행성들에는 동일한 생명 형태들이 존재하지 않을 것이다. 아니면 최소한 그럴 확률이 대단히 낮을 것이다. 그리고 생명 형태가 더 복잡할수록, 어딘가 다른 곳에서 재현될 확률은 더욱 더 낮을 것이다.

 

날아다니는 스파게티 괴물이 존재한다면, 그것은 오직 한 세계에서만 존재할 것이다. 우리가 오직 한 세계에서만 존재하는 것처럼 말이다. 이 우주에서는 우리가 유일한 인간들이다. 그리고 지구 생명의 역사로부터 우리가 알아낸 것을 고려하면, 지적 생명이 존재할 확률은 엄청나게 낮다. 명백히 지능은 다른 종들 사이에서 생존 투쟁을 하는 데 있어서 이점이지만, 그것이 진화의 목적이지는 않다. 진화는 아무 목적도, 그 어떤 최종적인 목표도 없다.

 

지능을 갖추게 될 때까지 생명은 그저 복제하는 데 만족한다. 지능을 갖춤으로써 생명은 그저 복제하는 데 만족하지 못할 것이다.

 

이 모든 것을 고려하면, 사실상 우리는 우주의 나머지 부분과 화학적으로 연결되어 있으며, 저쪽의 여느 가설적 생명체와도 동일한 생명의 기초를 공유하고 있다는 점을 깨닫게 된다. 동시에, 우리는 독특한데, 지구의 다른 모든 생명체들도 마찬가지로 독특하다. 생명은, 탄소 기반의 코드와 공통의 유전자 조상으로부터 이 세계와 아마도 다른 세계들에서 엄청나게 다양한 경이들을 창출할 수 있는 놀라운 힘이다.