윌리엄 레인 크레이그wiliam lane craig, <Resonable Faith>에서 미세조정에 관련된 내용을 번역했습니다. 문제가 되면 삭제하겠습니다.
4. 하나님의 계심 (2)
목적론적 논증
하나님의
존재에 대한 목적론적 논증이 오늘날 뜨거운 감자가 되어 돌아왔습니다. 무작위적 변이와 자연선택으로 대변되는 신다윈주의
메카니즘으로는 최근 관측되고 있는 생물학적 복잡성을 적절히 설명하지 못한다는 주장이 날카롭게 제기되었습니다. 미생물학이 발전하면서
단일 세포(높은 수준의 유기체를 말하는게 아닙니다)속에서 숨 막히게 복잡한 마이크로 메카니즘이 발견되었기 때문입니다. 생명
기원에 관한 연구는 혼란에 빠졌습니다. 원시 수프에서 화학 반응을 거쳐 생명이 탄생했다는 오랜 시나리오는 전부 무너졌지만,
지금까지도 더 나은 이론이 새로이 나타나지 않았습니다. 또한 과학계는 우주에 지적 생명체가 등장하고 진화하려면 초기 조건들이
얼마나 복잡하고 민감하게 설정되어야만 하는지를 발견하고선 굳어버렸습니다.
바로 이러한 최근의 발견 덕분에 목적론적 논증에 관한 도서들이 다시 읽히기 시작했다는 사실은 의심의 여지가 없습니다. 신
다윈주의의 생물학적 진화 이론이 사회학적 요소들의 영향을 받기 때문에, 생물학자들은 널리 알려진 스코프스 재판의 이미지에서
자유롭지 못합니다. 그래서 그들은 창조론자 중 한 사람도 (과학의) 입구에 들어서지 못하게 하기 위해서, 설계 이론을 고려조차
하려 하지 않습니다. 그러나 이 논쟁에 물들지 않은 우주론자는 대부분 훨씬 열린 마음으로 설계라는 대안을 진지하게 다룹니다. 지적
생명체를 위해 우주가 미세 조정되었다는 사실이 발견되자, 많은 과학자들은 (생명이 존재하기 위해 필수적인) 물리상수와 물리량의 미세한 균형이 단지 우연으로 치부될 수 없으며, 아떤 식으로든 설명되어야 한다는 결론을 내렸습니다.
우주의 미세 조정
"미세 조정(fine-tunning)"은
무엇을 의미할까요? 수학으로 표현해봅시다. 자연의 물리 법칙은 다양한 상수들(예컨데 중력 상수)을 포함합니다. 그 상수 값들은
법칙들에 의해 결정되지 않습니다. 즉 법칙이 지배하는 우주는 이러한 상수 값보다 더 넓은 범위의 무언가에 의해 규정됩니다.
예컨데, 뉴튼의 중력 법칙(F=Gm1m2/r2)을 생각해봅시다. 이 법칙에 따르면 두 물체 사이에 있는 중력 힘 F는 물체들이
가진 각각의 질량 (m1, m2)과 그 사이의 거리인 r에만 의존하지 않습니다. 특정 물리량인 G에도 의존합니다. 그런데 G는
질량들이나 거리와 무관하게 일정하고, 이 법칙에 의해서 이 G의 값이 결정되지 않습니다. 게다가 이 상수들에 덧붙여, 어떤 임의의
물리량들(예컨데 엔트로피 레벨)이 있는데, 그것들은 단지 자연 법칙들이 작동하도록 하는 경계 조건들로서만 우주에 개입합니다.
따라서 상수들은 법칙으로부터 독립적입니다. 우리가 "미세 조정"을
말한다면, 그것은 '물리 상수와 물리량의 실제 값들로부터 나온 불확실한 작은 편차가 우주를 생명체가 존재할 수 없는 우주를
만들어낼 수도 있었는데도 불구하고, 그와 반대로 생명을 허용할 수 있는 값들의 범위는 추정된 값들의 범위와 비교했을 때 정교하게
좁다'는 실제 사실을 의미합니다.
우주가 미세 조정된
다양한 예들이 있습니다. 세상은 기초 상수 미세 구조 상수 α, 중력 αG, 약력 αW, 강력 αS, 양성자 질량과 전자 진량
사이의 비 mn/me 값의 영향을 받습니다. 상수나 물리력에 다른 값을 할당하면 관측가능 한 우주에서 지적 생명체가 살 수 있는
부분은 극단적으로 작아집니다. 즉 값이 조금만 달라져도 생명은 존재하지 못합니다. 예를 들어 보겠습니다. 물리학자 P.C.W.
데이비스는 αG나 α w가 단지 10의 100승분의 1만 변해도 우주는 생명을 허용하지 않는다고 말했습니다. 또한 빅뱅의 초기
조건을 연구하면, 우주가 팽창하는데 필요한 임의의 변수를 만납니다. 우주 밀도인 Ω0, 팽창 속도 H0입니다. 빅뱅 이후 10의
-43승초에, 우주는 대단히 빠른 속도로 팽창을 시작하고 있었습니다, 재붕괴와 영원한 팽창 사이의 경계 위에서 임계값에 가까운
전체 밀도를 가지고서 말입니다. 스티븐 호킹은 평가하기를, 빅뱅 이후 10의 17승분의 1만 팽창률이 감소했더라도 우주는 오래전에
붕되했을 것이라 말합니다. 또한 비슷한 증가는 팽창하는 물질들로부터 은하들의 압축을 불가능하게 만들어버렸을 것입니다. 플랭크
타임에서, 빅뱅의 10의 -43승 후에는, 우주의 밀도는 분명히 임계 밀도의 약 10의 60승분의 1 이내였을 것이고, 그 임계
밀도에는 우주가 평평했습니다. 오늘날 대부분의 이론가들은 이른바 평평함 문제를 충분히 설명했습니다, 즉 우주 역사 안에 있는 한
초기 팽창시대에 대한 설명입니다. 그러나 우리가 보기엔, 팽창 이론에 따르면, 초기 거짓 진공 상태의 에너지 밀도는 초기 우주의
극단적으로 높은 물질 밀도에 의해 발생한 강력한 중력의 인력을 압도하며, 그 결과 엄청 빠르게 팽창을 거듭하며, 그 동안 우주는
원자에서 관측가능한 우주보다 더 큰 사이즈가 마이크로초의 구분에서 됩니다. 왜냐하면 우주는 엄청난 차원들로 팽창했기 때문에,
우주는 평평하게 보이기 때문입니다. 마치 지구의 표면이 작은 표면의 거주자들에게는 평평한 것처럼 말입니다. 그러나 폭발은 단지
새로운 문제를 야기시킬 뿐입니다 : 최근 논의되는 것은, 폭발을 이끌는 우주 팽창의 가속의 원인으로 지목되는 우주 상수 Λ의 미세 조정입니다.
그 우주 상수는 설명할 수 없을만큼 미세소정 되어서 약 10의 120승분의 1입니다. 고전적 우주론은 또다른 변수 S를
강조하는데, 그것은 우주에서 중압자를 통과하는 엔트로피입니다. 그 빅뱅의 구조는 과거에 틀림없이 극심하게 제한되었음에
틀림없습니다, 우리가 알고 있듯 열역학이 발생하기 위해서 말입니다. 우리는 옥스포드 물리학자 로저 펜로스의 계산을 보았었죠.
그는 계산하기를, 그 특정한 앉은 엔트로피 조건의 가능성(어떤 제한하는 입자들 없이 우연으로 가파르게 발생했던)은 적어도 10의
10승의 0이 123개 있는 것 정도로 작습니다. 그런데 이것은 우리 우주가 존재하기 위해서는 꼭 필요한 조건입니다.
레이멘은 아마도 생각했을 것입니다, '만일 상수들과 물리량들이 다른 값들로 여겨졌다면, 생명이 다른 형태로 또한 진화되었을
것'이라고 말입니다. 그러나 이것은 말이 안됩니다. 우리가 "생명"이라 말할 때, 과학자들은 유기체의 속성 즉 음식을 먹고,
음식으로부터 에너지를 추출하고, 성장하고, 그들의 환경에 적응하고 생식하는 것을 뜻합니다. 요점은 우주가 그렇게 정의된 생명을
허용하기 위해서는, 유기체들의 형태가 무엇이든지간에 상수들과 물리량들이 상상할 수 없을만치 미세조정되어야만 한다는 사실입니다. 미세소정이 없으면, 어떤 원자 물질이나 화학도 존재하지 않을 것이고, 생명이 진화할지도 모를 행성들은 말할 것도 없습니다.
때때로 사람들은 다른 자연 법칙들에 의해 지배되는 우주들이 상수와 물리량 값의 변화에 의해 재앙적인 결과가 일어나지 않을
것이라는 사실을 달가워하지 않습니다. 우리는 이러한 가능성을 부정할 필요는 못느낍니다. 아마도 다른 등식들에 의해 지배되는 한
우주 속에서, 중력 상수 G는 크게 다른 값일 것이고 생명은 여전히 존재하지 않을 것입니다. 그러나 그러한 우주들은 논쟁에 있어서
비합리적입니다. 우리가 보여줄 필요가 있는 모든 것은, 같은 등식들(그러나 다른 상수와 물리량의 값을 가진)에 의해 지배받는
가능성있는 우주들 중에는, 실제 우주로서 삶을 허용하는 우주들의 존재가 극단적으로 불가능하다는 것입니다. 존 레슬리는 다음의
묘사를 보여줍니다 : 파리가 한 마리 있다고 상상해보세요. 그 파리는 크고 빈 벽에서 쉬고 있습니다. 그런데 총알 하나가 발사됩니다.
그리고 총알은 파리에 맞습니다. 그런데 이때 만일 벽 바깥의 빈 영역이 파리들로 가득하다 할지라도, 무작위적으로 발사된 총알이 아마도 그
중 하나를 맞췄다고 해도, 단 하나의 무작위로 발사된 총알이 그 크고 비어있던 벽에 있는 고독한 파리를 맞추는 것은 개연성이 없습니다. 마찬가지로, 생명을 허용하는 우주의 존재의 가능성을 결정하기 위해서는, 우리는 우리 우주와 같은 등식들에 의해 지배받는 우주들을
생각하게 할 필요가 있습니다. 그러므로 미세 조정 논증의 엉성한 공식들이 때때로 자연 법칙의 미세조정에 관한 것으로 이해되더라도(이 때문에 다른 자연 법칙에 의해 지배되는 우주들이 대체 어떤 것일지 의심하게 되지만), 정확한 공식은 우리와 같은 자연법칙에 의해 지배받는 우주들을 상정하게 합니다. 다른 상수와 물리량 값을 가진 우주가 아니라 말입니다. 등식들이 같기 때문에, 우리는 그 세상이 어떨지 예측할 수 있습니다. 다시 말해, 만일 우주 상수가 두배라 하더라도 등식이 같다면 상상해볼 수 있습니다.
