태초(太初)의 아침

지난 1929년 미국의 에드윈 허블(Edwin Hubble)은 천문학사상 가장 중요한 사실을 발견했습니다. 그 발견은 우주가 정지해 있지 않고 계속 팽창하고 있다는 사실을 관측을 통해 확인한 것입니다.

1916년에 독일의 아인슈타인(Albert Eeistein)이 발표한 일반상대성이론의 방정식에 따르면 공간은 그 곳에 존재하는 물질의 중력으로 팽창하거나 수축하는데, 1917년 아인슈타인은 그 방정식을 우주에 적용시켰더니 은하등 우주에 있는 물질들의 중력으로 우주는 자꾸 수축해 버린다는 결론에 이르게 되었습니다. 아인슈타인은 우주는 영구 불변하다고 믿었기 때문에 수축을 막는 우주항(宇宙項)을 방정식에 덧붙였고, 이것으로 인해 우주 전체는 중력에 의한 수축의 힘과 우주항의 배척력이 어우러져 수축도 팽창도 하지않고 가만히 정지하고 있는 것으로 생각하게 되었습니다.

허블의 발견은, 1922년 러시아의 프리드만(Friedman)이 우주항을 방정식에서 떼어내어 우주에 적용한 결과 얻은 세 가지의 해답, 즉 만일 우주에 있는 물질의 질량이 작다면 우주는 영원히 팽창을 계속하게 되고, 반대로 우주에 있는 물질의 질량이 크다면 우주는 팽창에서 수축으로 전환하며, 두 경계인 경우에는 우주는 감속하면서 영원히 팽창을 계속한다는 것에 대한 어떤 증거가 되는 놀라운 발견이었습니다.

우주가 팽창한다는 것은 결국 원래는 우주가 하나의 점이었다는 증거가 될 수 있기에 자연스럽게 태초의 우주는 한 점이 폭발해서 만들어졌다는 빅뱅 이론으로 연결되었습니다. 허블의 발견 이래 지난 80여년 동안 천문학자들은 허블상수 즉 우주의 팽창률을 정확히 측정하는 일에 매달려왔습니다. 먼 은하의 후퇴속도와 거리를 재면 허블상수를 구할 수 있고, 이 허블상수를 통해 쉽게 우주의 나이와 크기를 알 수 있기 때문입니다.

빅뱅(Big Bang : 대폭발 이론)은 천문학 또는 물리학에서, 태초에 우주가 아주 높은 에너지와 작은 크기로 시작했다는 우주를 설명하는 이론입니다. 2001년 발사된 우주배경복사탐사선(WMAP)이 수집한 자료를 분석한 결과에 의하면 "우주는 137억년 전에 대폭발이 있었고, 수천억조분의 1초도 안 되는 짧은 시간에 엄청난 팽창을 일으켰다"는 결론이 얻어지고 있습니다다.

그러나 빅뱅이론으로만 설명할 수 없는 여러 문제점으로 인해 새로운 이론이 등장하기에 이르는데, 그것이 미국의 구스(Guth)가 내놓은 인플레이션(inflation)우주론입니다. 인플레이션이라는 말은 우주의 값이 많이 떨어졌다는 뜻(^^)이 아니고 태초에 우주가 갑자기 엄청나게 커졌다는 것을 의미합니다. 즉 우주가 처음에는 천천히 커지다가 인플레이션이 일어나 부쩍 더 빨리 커진 후 다시 느린 팽창 속도로 돌아간다는 이야기입니다.

여러 학자들에 의해 세워지고 증명되고있는 이러한 과학적인 이야기들도 아직까지는 모두 이론일 뿐입니다. 그러나 팽창하거나 수축하는 모든 경우에도 우주가 초기에는 하나의  특이점에서 시작했다는 이론에는 일치를 보고있는듯 합니다. 이 특이점은 부피가 없으며 위치가 없으며 시간이 없는 절대의 점일 뿐입니다. 공간이 없었으므로 위치를 설명할 좌표가 있을 수 없고, 절대0의 크기인 이 특이점조차도 없는 것과 마찬가지이므로 절대적 무(無)라고 봐도 될 것입니다.

골치아픈 모든 이론을 버리고 최초의 사건으로 돌아가겠습니다. 이 사건의 시작이 되는 그 어떤 계기가 없었다면 나중에 우주가 어떤식으로 얼마나 빠르고 뜨겁게 팽창되었는가하는 문제는 생각할 필요도 없고, 우주는 여전히 절대완벽의 고정상태로 있을 것입니다. 그럼 그 특별난 사건의 계기가 무엇일까요? 특이점은 모든 물질과 시간과 공간을 품고 있는 알이었지만 따지고보면 싹트지 않는 씨앗이었습니다. 시간이 존재하지 않으므로 얼마나 오래 그 상태를 이어왔는지는 알 수도 설명할 수도 없지만, 어느 순간에 안정된 점은 어떠한 계기로 인하여 변화를 시작합니다. 절대적인 안정상태의 그 무엇은, 반대로 말하자면 작은 계기만으로도 그 절대성이 깨어질수 밖에 없습니다. 완벽에 가까운 수면위에는 모래알갱이만 떨어져도 넓은 수면 전체로 파문이 이어집니다. 이와같이 태초의 알맹이에서는 아무런 표시도 나지않을 미세한 힘만으로도  완벽은 깨어질 수 밖에 없었습니다.

그런데 홀로 절대완벽으로 존재하던 특이점은 외부의 힘이란 존재하지 않았는데 어떻게 그 완벽이 깨어질 수 있었을까요?  변화할 힘을 가지고 있었다면 이미 완벽하지 않는 불완전을 상태였다는 것이 되고, 완벽했다면 외부의 무언가가 존재하고 있었다는 말이 됩니다. 종교적인 접근을 하지 않는다해도, 끈이론이나 초끈이론 등에는 빅뱅의 특이점은 한개가 아니고, 우리가 보는 전체의 우주는 하나의 막으로 쌓여있고 비슷한 다른 수많은 우주의 막과 충돌한것이 그 시발점이 되었다고 설명하기도 합니다.

어찌되었든 그 알갱이는 무한의 크기로 팽창해서 지금의 우주를 이루고 있습니다. 그리고 그 원인이된 미지의 계기는 무엇이었을까요?

아이작 아시모프가 1956년에 발표했던 SF소설인 최후의 질문(The Last Question)에서는 말씀(宣言)이라고 이야기 하고있습니다. 과학이 발달한 미래의 세계에서 인간들은 마이크로백(MicrovAC)이라는 무한의 용량을 가지고 스스로 진화하는 컴퓨터를 만듭니다. 그리고 인간들은 세대를 이어가면서 AC(마이크로백)에게 질문을 던집니다. 수명이 다한 우주에게 에너지 소비없이 젊음을 되찾아 줄 수 있는가? 즉 엔트로피(Entropy)를 역전시킬 방법이 있는지에 대한 질문을 하지만 AC는 언제나 아직 자료가 부족하여 대답할 수 없다는 대답만을 합니다. 수천억년이 흘러  정신의 상태로만 존재하던 인간들은 증발해갔고, 이차원(異次元)에서 우주를 감싸고 있던 AC만이 그 질문의 해답을 찾으며 끝없이 데이타를 수집합니다. 그리고 수조년후 모든 별들과 물질들은 죽음을 맞이하고, 물질과 에너지의 시대가 종말을 맞이하자 공간과 시간도 함께 사라집니다. 그리고 마침내 AC는 엔트로피의 방향을 역전시킬 방법을 알아냅니다. 자신을 만들고 질문을 던졌던 10조년전의 인간들은 이미 사라졌지만 AC는 그 질문의 해답을 치밀하게 프로그래밍한 후에 실행합니다. "빛이여 있으라!" 그러자 빛이 있었습니다.

우주가 이전 세대에 몇 번의 종말을 맞이하였고, 이번 우주의 종말이 언제일지, 혹은 단 한번의 종말밖에 없는건지는 모르지만, 우리 사람과 같이 우주도 수명이 있는것은 분명합니다. 우리는 시간을 우리의 편리대로 자르고 정하여 거기에 맞추어 살아가고 있습니다. 비록 그 시간이라는 것이 우주적인 관점에서 본다면 너무나 미미하겠지만, 인간적인 의미로는 우주 전체와 같은 무게를 지니고 있습니다. 한 해의 시작점에 서게되면 새로운 엔트로피의 역전에 대하여 늘 치밀하고 정확한 프로그래밍을 하곤 합니다. 빛이여 있으라!! 나의 선언으로 인해 새로운 우주는 시작됩니다. 그러나 늘 우주는 내가 감당할 수 없을 만큼 폭발적이며, 계획과는 다른 혼돈과 변수가 발생해서 프로그램은 원래의 목적대로 실행되지 못하고 수정을 반복하다가 종료를 선언하기도 합니다.

2006이라는 우주의 실패를 바탕으로 프로그래밍했던, 2007이라고 불렸던 지난번의 우주는 늘 그렇듯이 끝없이 증가하는 엔트로피속에서 계획된 모델을 이루지도 못한채 종말을 맞이했습니다. 다시 지난 실패를 분석하고 2008이라는 프로그램의 구동을 시작하려고 합니다.

혹시 나의 우주는 늘 반복되므로 다음번 역전때 잘 해야지하는 생각으로 대충 프로그래밍하고 있지 않습니까? 지난 경험을 믿고 이번 우주도 그대로 진행하려고 생가하고 있지 않습니까? 최소한 당신의 우주에서는 당신이 창조자입니다. 당신이 빛이여 있으라!!를 선언하지 않으면 당신의 우주는 여전히 태초의 특이점으로 남아있을 뿐입니다. 완벽한 일치와 똑같은 반복은 있을 수 없습니다. 2008이라는 우주에는 어떤 변수가 발생할지 알 수가 없습니다. 끝없이 팽창해버릴지 아니면 당신의 계획에 없던 급작한 수축이 일어나버릴지 알 수 없습니다. 실패한 지난 우주를 바탕으로 가능한 많은 데이타를 수집하고 더 많은 수정을 거듭하여 실패하지 않을 우주를 구상해 나가야 합니다. 어쩌면 이번이 나이든 우주에서 볼 수 있는 마지막 빛일 수도 있습니다.

나의 우주를 감싸고 있는 막이 타인의 막과 충돌하므로 태초를 맞이하고 싶지않다면 지금 프로그래밍 하십시오. 그리고 실행을 선언하십시오. 당신의 우주는 당신의 계획대로 움직여야 합니다.

우리는 지금 태초(太初)의 아침인 빅뱅(Big Bang)을 맞이하고 있습니다.
2008이라는 우주는 내가 프로그래밍한 모델대로 완성해 나가시길 기원합니다.
새해복 많이 받으세요. ^^