마틴 리스가 묻습니다: 이것이 우리의 마지막 세기일까요?

만약, 만 명의 사람을 아무렇게나 골랐을 때, 9,999명이 한 가지 공통점을 가질 것인데, 그것은 그들 삶의 관심사가 지구 표면위나 그 근처에 있다는 것입니다. 이상한 나머지 한명은 천문학자인데, 제가 그 이상한 사람들 중 한 사람입니다. (웃음) 저는 두 가지를 이야기를 하고자 합니다. 먼저 천문학자로서 이야기하겠고 그리고나서 근심어린 인류의 일원으로서 이야기할 것입니다. 일단 다윈이 40억년 진화의 역사 속에서 우리가 어떤 결과물인가를 보여준것을 되새겨보며 시작해 봅시다. 또, 우리가 천문학과 우주론에서 연구하고자 하는 것이 다윈의 심플한 시작 그 이전으로 돌아가는 것, 지구를 우주적 맥락에 두는 것이란 것도 말이죠

자, 그럼 슬라이드를 몇장 살펴봅시다 지난 주 혜성에서 일어났던 충돌 장면입니다. 만약 그들이 핵무기를 보냈더라면, 아마 지난 월요일에 일어났던 것 보다 훨씬 더 멋진 장관을 보게 되었을 텐데요. 뭐, 그건 나사의 다른 프로젝트입니다만. 이건 유럽의 화성 탐사선이 연 초에 보내온 사진입니다. 전문가들이 그린 이 상상도는 탐사선이 토성의 위성인 타이탄에 착륙했을 때 현실이 되었습니다. 탐사선은 위성의 표면에 착륙했고, 이 사진은 낙하하는 도중에 찍힌 것 입니다. 해안선처럼 보이는군요. 그렇습니다. 다만 그 바다는 섭씨 영하170도 정도의 액화 메탄으로 이루어져 있습니다. 우리는 이미 태양계 너머를 가면 별들이 단순한 빛의 반짝거림이 아니란 걸 배웠습니다. 각각의 별은 그들 주위를 공전하고 있는 행성들을 가진 태양과 같죠. 그리고 우린 독수리 성운과 같은 별들이 태어나는 곳을 볼 수 있죠. 또. 별들이 죽는 것도. 태양도 60억년 후에 저렇게 될 것입니다. 그리고 어떤 별들은 초신성 폭발이라는 웅장한 방법으로 생을 마감합니다. 저런 찌꺼기를 남기면서 말이죠

훨씬 더 큰 스케일에 두면, 우리는 은하 전체를 보게 됩니다. 또, 가스가 재활용되고 있는 완전한 생태계도 봅니다. 그리고 우주론자들에게, 이런 은하들은, 말하자면 커다란 우주의 단순한 원자들일 뿐입니다. 이 사진은 하늘의 한 부분을 보여주는데 너무 작아서 하늘의 보름달을 다 덮으려면 이와 같은 부분이 100여개는 더 필요할 것입니다. 소형 망원경을 통해보면, 빈 공간이 좀 많이 보일 것입니다. 하지만 여기서 수 백개의 작고, 희미한 얼룩들을 보게 되는데 모두 우리 은하나 안드로메다 은하와 매우 유사한 은하로 그 빛은 우리에게서 100억광년 거리에 떨어진 곳에서 오기 때문에 작고 희미하게 보입니다. 그러한 은하들에 있는 별들은 주위를 공전하는 행성들을 가지지 않습니다. 생명이 존재할 여지 또한 없는데, 별 안에서 규소나 탄소, 철과 같은 행성과 생명의 발생요소를 만들기 위한 핵융합을 할 수 있는 시간이 없기 때문입니다. 이 모든 것이 '빅뱅'에서부터 시작했다고 우리는 믿습니다. 뜨겁고, 빽빽한 그 상태에서죠. 그럼 어떻게 그런 형태가 없는 '빅뱅'이 우리 우주를 복잡하게 만들었을까요?

난 여러분에게 실제 시간의 10의 16제곱 배 만큼 이나 빠른 시뮬레이션 영상을 보여줄 것인데, 이 영상은 팽창이 '빅뱅'을 탐지했었던 우주의 일부를 보여줍니다. 하지만 여러분은 근본적으로 수십 억년의 시간이 흐르면 중력이 작고 밀집한 비정형 때문에 더 강해지는 것처럼 구조들 역시 시간이 지날수록 진화, 발전함을 알 것입니다. 그리고 130억 년쯤 흐르고 우리의 우주와 비슷해 보이는 뭔가가 될 것입니다. 그런 다음, 우리는 가상으로 재현한 우주를 우리가 실제로 하늘에서 보는 것과 비교해 볼 텐데 끝날 때 쯤 더 멋진 영상을 보여드리죠. 아무튼 우리는 '빅뱅'의 더 이른 단계까지 추적할 수는 있지만 여전히 뭐가 폭발을 일으켰는지, 왜 일으켰는지 알지 못합니다.

그것은 21세기 과학의 도전 과제입니다. 만약 내 연구팀이 로고를 가지고 있다면, 여기 있는 이 그림일 텐데, 좌측엔 양자 세계와 같은 미시세계를, 그리고 오른쪽엔 우측엔 행성,항성,은하들의 거시세계를 담은 우로보로스가 될 것입니다.(Ouroboros:'꼬리를 삼키는 자'란 뜻의 그리스어, 주로 자신의 꼬리를 물고 있는 뱀의 형상을 함) 하지만, 우리는 우리의 우주가 양 쪽이 서로 통합된 하나의 고리란 것을 알고 있습니다. 우리들의 일상 세계는 원자들이 분자를 만들기위해 어떤 식으로 붙어있는가에 의해 결정되죠 별은 원자들 속의 핵들이 서로 어떻게 반응하는가에 의해 연소됩니다. 그리고 우리는 지난 몇 년동안 은하들은 원자핵들보다 훨씬 더 작은 입자들의 무리, 소위 '암흑 물질'이라 불리는 중력에 의해 묶여 있다는 것도 알게 되었습니다 하지만 우린 맨 위에 그려진 저 '통합'에 대해 알고 싶습니다. 우리는 양자들에 의한 미시 세계를 이해합니다. 오른 쪽엔 중력이 큰 영향을 주는데, 아인슈타인이 그걸 설명했습니다. 하지만 끝나지 않은 21세기 과학의 위한 과제는 거시적인 우주와 미시 세계를 그림 저위에 기막히게 상징화시킨 하나의 통합 이론으로 서로 연결 시키는 것입니다. 그리고 우린 그 '통합'을 얻기 전까진 우주 우주의 아주 초기상태에 대해 이해 할 수 없을 것입니다. 왜냐하면 우리 우주가 고작 원자 하나의 크기 였을 때. 양자 효과가 모든 것을 뒤흔들 수 있었기 때문입니다.

그래서 우리는 미시 세계와 거시 세계를 통합 시켜줄 이론이 필요한데, 아직 가지고 있지 않습니다. 말이 나온 김에, 제가 지금부터 지금부터 깊게 생각해볼 것이기에 이 표지판을 보여 드립니다. 하나의 아이디어는, 우리의 '빅뱅'이 하나가 아니다란 것 입니다. 그 한 아이디어는 우리의 이 3차원 우주는 아마도 더 높은 우주에 파묻혀 있을지도 모른다는 것 입니다. 이 종이들 위에서 생각해 볼 수 있을 텐데 개미가 한 마리 있다고 생각해 보죠. 다른 우주에 다른 개미들이 산다는 것을 인지하지 못하는 2차원의 우주에 살고 있다고 생각하는 개미입니다. 그렇기에, 우리들 바로 옆 바로 1mm 떨어진 곳에 다른 우주가 존재할 수도 있는 것입니다. 그 1mm가 4차원의 공간에서 측정된 값이기 때문입니다. 그리고 우리는 우리의 3차원 공간에 갖혀 있는 겁니다. 또, 이 빅뱅의 결과물인, 흔히 우리 우주라고 불러왔던 것보다 더 많은 물리적 실재들이 존재할지도 모른다고 우리는 믿고 있습니다. 여기 다른 그림이 하나 있습니다. 오른 쪽 아래는 우리 우주를 묘사하고 있습니다. 경계에 있는 그 우주는 말하자면, 더 큰 실재에 있는 조그만 비누 방울 하나 넘어서지 못합니다. 많은 사람들이 우리가 단지 하나의 태양계에서 수많은 태양계로 한 은하에서 많은 은하로 이어진다고 믿어온 것 처럼 우리가 하나의 빅뱅에서 또 다른 빅뱅으로 가야하는 것이 아닌가 짐작하고 있습니다. 아마도 엄청난 양의 특성들을 보여주는 이 빅뱅들로 말입니다

자 그럼, 이 그림으로 돌아와 봅시다. 위에 나타난 한 도전 과제가 있습니다. 허나 바닥에도, 과학이 직면한 다른 문제가 있습니다. 여러분은 거시세계와 미시세계를 통합시키고 싶을 뿐만 아니라 바로 그 복잡성을 이해하고 싶어하기도 합니다. 그리고 가장 복잡한것은 원자와 별들 사이에 있는 우리들입니다. 우리는 우리를 구성하고 있는 원자를 만들기 위해 별에 의존합니다 우리는 우리의 복잡한 구조를 결정하기위해 화학에 의존합니다 우리는 원자와 비교했을 때, 매우 커야 하는데 복잡한 구조를 겹겹히 쌓아 올리기 위해서죠. 우리는 별이나 행성에 비해서 작아야만 합니다. 그렇지 않으면 우리가 중력에 의해 부서지기 때문이죠. 우리는, 그 가운데에 있죠. 태양을 만들기 위해서는 우리들 몸속의 원자의 수 만큼이나 많은 인체가 필요합니다. 양성자와 태양의 질량의 기하적 평균은 50kg 정도로 여기에 있는 각각의 사람들의 몸무게의 절반 안 쪽일 겁니다 아.. 대부분 말이죠. 복잡성의 과학은 아마도 미시세계와 거시세계의 그것보다 더 훌륭한, 모든 것들 가운데 가장 중대한 도전이 될 것입니다. 그리고 이 과학은 우리의 생물학적 이해에 빛을 비춰줄 뿐만 아니라 유래없는 속도로 우리의 세상을 변화시키고 있습니다. 또, 그것을 넘어, 새로운 종류의 변화들을 만들어내고 있습니다.

그럼 이제, 두번째 화제로 한번 넘어가 보죠. "우리의 마지막 세기"란 책이 언급되었습니다. 만약 내가 자랑하기 좋아하는 영국인이라면, 내가 직접 얘기할텐데 말이죠 서점에서 문고본을 구입할 수 있다고도 말이죠(본인이 쓴 책임)

(웃음)

참, 미국에서 이 책은 "우리의 마지막 시간"으로 불립니다 왜냐면 미국인들은 일시적인 만족감을 좋아하기 때문이죠

(웃음)

허나 내 주제는 이번 세기에 과학이 이전 언제보다 빠르게 세상을 빠르게 변화시켰을뿐만 아니라 새롭고, 다른 방식으로 변화시켰단 겁니다. 목표세포 약물, 유전자 조작, 인공지능, 심지어 뇌에 주입하는 물질들까지 많은 것들이 인류 자체를 변화시킬지도 모릅니다. 또, 인류의 신체와 특성은 수천년의 시간동안 변하지 않았습니다. 이번 세기를 바꿀지도 모릅니다 그것은 우리 역사속 새로운 것일 겁니다. 그리고 인간이 온실효과나 대멸종과 같이 지구의 환경에 영향을 미치고 있는 것 역시 전례없는 일들입니다. 그러면서 이 21세기를 시험대로 만들 것입니다. 바이오. 사이버테크놀로지는 천연자원과 에너지에 대한 압박을 줄여주면서 엄청난 가능성을 제시한다는 점에서 환경적으로 매우 긍정적입니다. 하지만 그것들도 어두운 단면을 가지고 있습니다. 이 우리의 서로 연결된 사회에서, 새로운 기술은 한 미치광이에게, 혹은 지금의 컴퓨터 바이러스를 고안해낸 이들의 사고방식을 가진 멍청이들에게 재앙의 불씨를 쥐어 주는 것과 같습니다. 종말은, 정말 간단한 기술적 우발사고에서 비롯될 수 있습니다. 테러보단 오류가 두려운거죠. 어떠한 작은 종말의 가능성도 그 이면이 전 지구적 결과를 초래할 수 있다면 용인될 수 없을 것입니다.

사실, 몇 해전, 빌 조이는 우리는 정복하는 로봇들과 같은 것들에 대해 그런 일들에 대한 무서운 염려를 드러내는 기사를 썼습니다. 전적으로 동의하는 것은 아니지만 그가 내린 간단한 결론은 꽤나 흥미로웠습니다. 바로 그가 '고운 포기'라고 부르는 것이었는데 그는 위험한 종류의 과학은 포기하고 좋은 것만 지키고 싶어했습니다. 오늘날, 이건 두가지 이유로 참 순진한 생각입니다. 첫 째로, 어떠한 과학적 발견이라도 나쁜 결과뿐만 아니라 좋은 결과도 가져온다는 겁니다. 그리고 또한, 한 과학자가 뭔가 발견했을때, 그에겐 보통 그것들이 어떻게 적용이 될 것인가에 대한 아무런 단서가 없습니다. 그리고 그건 우리가 어느 정도의 위험은 감수해야한단 걸 의미하죠. 만약 우리가 과학의 이로움을 즐기고 싶다면 우리는 훗날 혼란이 있을 것이란 걸 받아들여야합니다. 전 우리가 세계 대전 후, 원자폭탄을 만드는 데 여러 방면으로 관여했던 핵물리학자들이 세계에 그것의 위험성을 알리기 위해 그들이 할 수 있는 모든 것을 해야한다고 걱정했던 그때 2차대전 이후 시기에 무슨 일이 벌어졌는지에 대해 되돌아봐야한다고 생각합니다.

그들은 상대성이론에 훌륭한 업적을 남긴 젊은 아인슈타인에게가 아니라 통일장 이론을 만들기 위한 과학적 노력에 실패한 티셔츠나 포스터의 아이콘이 되어버린 늙은 그에게 영향을 받았습니다. 그는 조급했지만 무기 조절에 관여했던 과학자들에게 창조적 자극이었으며 도덕적 나침반 같은 존재였습니다. 그리고 아마도, 가장 위대한 현존 인물은 제가 알게 되는 특권을 누리는, 조 로스발트 입니다. 보다시피 공평하게 어질러져있군요. 그는 96세이고, 퍼그위시 캠페인을 설립했습니다. 그는 그의 마지막 활동으로써 아인슈아인이 버트란드 러셀의 유명한 비망록에 사인하도록 설득했습니다. 그리고 그는 미래를 염려하는 과학자들에 귀감이 되었습니다. 그리고 전 그가 화학을 최적으로 사용했고, 열어두거나 닫아두어야 할 문을 선택했다고 생각합니다. 우리는 조세프 로스발트와 같은 인물이 훗날 필요할 것입니다.

우리는 사회운동을 벌이는 물리학자들뿐만 아니라 생물학자들, 컴퓨터 전문가들 그리고 환경학자들까지 필요로 합니다 또, 저는 학자들과 독립 사업가들은 정부의 일을 하는 사람들이나 상업적인 압력으로 고통 받는 회사의 고용인들보다 더 많은 자유를 가지고 있기에 특별한 의무를 지녀야 한다고 생각합니다. 저는 제 책 "우리의 마지막 세기"를 쓴 한 과학자로서, 일반적인 과학자로서 집필했지만, 제가 우주론자라는 점이 특별한 관점을 제시했다는 점도 있다고 생각합니다. 그리고 그 관점은 우주론자들이 머나먼 미래에 대한 인지를 보여준다는 겁니다. 무수히 긴 시간 동안 진화의 지난날들은 지금 공통의 문화의 일부가 되었습니다. 아, 뭐 미국의 바이블 벨트(미국 신유 복음주의자들) 바깥 쪽으로 말이죠. (웃음) 하지만 대부분의 사람들, 심지어 그 발전과 친숙한 사람들마저도 그들 앞에 놓여진 훨씬 더 많이 남은 시간을 신경쓰지 않습니다.

태양은 45억년동안 빛나고 있습니다. 허나 그 연로가 다하기까지 아직 60억년이나 남았습니다. 시간이 지나도 변치않을 저 도식화된 그림위에, 우리는 한가운데 있습니다. 그리고 60억년이 흘러 태양의 수명이 다하는 때엔 지구상의 모든 생명체가 증발해버릴 것입니다. 간혹, 태양이 죽음을 맞이할 때 사람이 그곳에 있을 것이라는 무모한 상상을 하는 경향이 있는데 그 때 살아있을 모든 생명과 지적 생명체는 우리가 지금 박테리아와 다른 것만큼이나 다른 모습을 하고 있을 것입니다. 지성과 복잡성의 전개는 이 지구상에서와 그리고 그 너머에서 아직도 엄청나게 갈 길이 멉니다. 그렇기에 우리는 여전히 우리의 지구와 그 너머에서의 복잡성의 출현의 시작에 있는 것입니다 만약 당신이 지구의 인생을 그것이 만들어졌을 때를 1월이라 하고 12월 까지 일년의 시간으로 나타냈을 때, 21세기는 그 해의 아주 작은 일부인 6월초의 1/4지점 정도입니다. 하지만 심지어 이 찌부러진 우주적 관점에서도, 우리의 세기는 아주, 매우 특별합니다. 인류가 처음으로 스스로를 바꾸고 거주 행성을 바꿀 수 있기 때문이죠

음.. 제가 이걸 더 일찍 보여드렸어야 했는데… 태양의 끝을 목격하는 것은 인류가 아닐 것입니다 그것은 우리가 박테리아랑 다른 만큼이나 다른 피조물일 것입니다. 1995년에 아인슈타인이 세상을 떠났을 때, 그의 사회적 지위에 대한 한 뛰어난 헌사가 바로 이 워싱턴 포스트에 실린 허블럭의 카툰 입니다. 명판에는 “아인슈타인이 여기 살았습니다”라고 적혀있고 저는 이 이미지에 의해 영감을 받은 사진과 함께 마무리하고 싶습니다. 우리는 40여 년 동안 이 사진과 익숙해져 왔습니다. 발자국을 남기고 온 그 아무것도 없이 황량한 달 표면과는 대조되는 대지, 해양과 구름의 섬세한 아름다움을 담은 사진이죠. 하지만 어떤 외계인들이 우주 저 멀리에서 우리의 창백하고 푸른 빛을 점을 단지 40년 동안이 아니라, 45억년 모든 지구의 역사를 봐 오고 있었다고 가정해봅시다. 그들은 무엇을 보아 왔을까요? 거의 모든 무구한 시간 동안, 지구는 그 모습을 아주 점진적으로 변화시켰을 것 입니다. 혜성 충돌이나 화산 대 폭발 같은 것들만이 유일한 갑작스러운 전 세계적 변화였을 것입니다. 그러한 짧은 충격들 이외에는 어떠한 것들도 갑자기 일어나지 않습니다.

커다란 대륙들은 주변을 떠돌았습니다. 얼음이 덮혔다 사라졌으며 새로운 종들이 출연했고, 새롭게 진화했고 그리고 멸종했습니다. 하지만 고작 수 천 년쯤 되는 지구 역사의 10만분의 1정도의 아주 작은 시간 동안, 식물의 패턴은 그 성질은 전보다 훨씬 빠르게 변화시켰습니다 이것이 농사의 시작을 알리는 전조가 되었죠. 인류가 등장하면서 변화는 더 가속되었습니다. 그리고 나서 다른 것들이 더 갑작스럽게 일어나게 되었죠. 그로부터 50년쯤 내로 지구 나이의 1억분의 1쯤되는 시간만에 지구대기 중 이산화탄소의 양이 증가하기 시작했고, 그것은 불길할 정도로 빨랐습니다.

지구는 강력한 전자파를 내뿜게 되었습니다. 그것들은 모두 텔레비전, 휴대전화를 통해서 또 레이더 통신 과정에서 나온 것 들이죠. 그리고 또 다른 문제도 일어났습니다 아무리 전체양의 수 톤쯤 되는 매우 적은 양이라 한다지만 금속 물질들이 지구 주변의 궤도 밖으로 빠져나갔습니다. 달이나 다른 행성으로 여행을 떠난 거겠죠. 저 멀리서 이 태양계를 지켜보고 있는 아주 진화한 종의 외계인들은 60억 년 안에 일어날 지구의 종말을 자신 있게 예견할 수 있을 것입니다. 그러나 그들이 과연 지구의 일생의 절반이 안 되는 시기 동안 일어난 이 전례 없는 엄청난 일들을 예견했을까요? 지나온 시간의 백만 분의 일이 채 안 되는 시간의 전부를 차지하며 순식간에 벌어진 이 인류에 의해 발생한 변화들을요? 만약 그들이 계속해서 지켜본다면, 다음 백 년 후엔 그 가상의 외계인들은 무엇을 목도하게 될까요? 어떤 발작이 지구의 미래를 배제시켜버릴까요? 아니면, 생물권이 안정화될까요? 그것도 아니면, 지구로부터 날아간 그 금속 물체들이 다른 어딘가에 다음 인류를 위한 새로운 오아시스를 마련해 놓을까요?

아인슈타인이 이룩한 과학은 우리 문명이 다할 때까지 계속될 것입니다. 허나 살아남을 문명이 없다면, 우리는 인도적이고, 세계적이며 멀리 내다볼 줄 알았던 늙은 아인슈타인의 지혜가 필요하게 될 것입니다. 그리고 이 특이하게 잔혹한 세기에 일어나는 모든 일들은 먼 미래에, 아마도 지구 저 너머, 여기 이렇게 보여지는 지구 저 너머에 까지 울려 퍼지게 될 것입니다. 대단히 감사합니다.

(박수)