17세기 벨기에의 유명한 화학자며 의학자이자 연금술사였던 반 헬몬트(Jan Baptist Van Helmont)는 "밀가루 낱알과 땀으로 더러워진 셔츠에 기름과 우유를 적셔서 항아리에 넣어 창고에 방치하면 쥐가 자연발생한다."는 실험을 했습니다. 이 실험은 아리스토텔레스가 주장한 생명의 기원에 관련된 학설 중 하나인 자연발생설(Abiogenesis), 즉 생명체가 부모 없이 스스로 생길 수 있다는 가설을 증명하기 위해 행해진 것으로 개구리나 토끼를 만드는 실험도 행해졌습니다.

기원전 4세기에 아리스토텔레스가 주창한 자연발생설은 생명의 기초가 되는 생명의 배(胚, germ)가 존재하는 것을 전제로 하여 생명의 배가 물질을 조직하여 생명의 모양새가 된다는 가설로, 곤충이나 진드기는 부모 이외에도 이슬이나 흙탕물 구덩이, 쓰레기, 땀에서도 자연히 발생하고, 새우나 장어는 흙탕물 구덩이에서 자연발생하고, 고기 국물을 가열해 시험관에 넣고 마개를 막아두면 자연적으로 미생물이 발생한다는 것인데, 지금 들으면 웃음이 나는 이야기지만 르네상스까지 증명을 위한 실험도 하지않은 채, 별 의심 없이 그대로 받아들여져 왔다는 사실이 더 재미있습니다. 그리고 1665년 프란체스코 레디에 의해서 자연발생설을 부정하는 실험이 있었으나, 1861년 루이 파스퇴르의 자연발생설 비판이라는 논문이 나오기까지는 여전히 미생물은 자연발생할 수 있다는 식으로 자연발생설을 부분적으로 인정하고 있었습니다.



드레이크칼세이건페르미 역설(Fermi paradox)과 연관된 답변으로 외계문명이 존재할 가능성에 대하여 긍정적이니 평가를 하고 있으나, 고생물학자이자 지질학자인 피터 와드(Peter Ward)와 천문학자이자 우주생물학자인 도널드 브라우니(Don Brownlee)는 공동 집필한 희귀한 지구(Rare Earth)라는 책을 통해 우주에서 복잡한 생명체가 매우 드물다는 주장을 하고 있습니다. 우주에서 생물이 탄생하고 진화하여 문명으로 발전할 가능성을 계산하기 위해서는 천체물리학, 지질학적, 생물학, 기상학, 사회학 등등 거의 모든 분야의 학문을 총망라해야만 하는 것이고, 또 현재와 과거, 미래의 우주 사정을 정확히 관측하고 계산해내는 능력이 있어야만 실제치에 근접할 수 있으므로, 외계생물의 존재 확률이 높고 낮음은 결국 하나의 가설에 지나지 않습니다.

또한 우리가 생물로 인정하는 범위는 활동과 복제라는 기본 틀을 정하고, 다시 유기체라는 지구적 발상으로 그 한계를 분명히 하고 있기 때문에 우주에 고유한 형태의 생물들이 셀 수 없이 많이 존재한다고 해도 우리가 생물로 받아들일 수 있는 생물군은 극히 일부, 빙산의 일각에 지나지 않을 것입니다. 래어어스(Rare Earth) 가설은 우주 전체의 생명을 대상으로 하기보다는 범위를 한정적으로 보고 있습니다. 래어어스가 가설의 배경으로 골디락스(Goldilocks)*라는 우리와 같은 생명체 거주가능한 적절한 영역을 기본적으로 설정해 놓고 있는 것만봐도, 드레이크 방적식이 범우주적인 문명을 인정하는 것과 달리 지극히 지구적인 생물을 대상으로 한다는 것을 알 수 있습니다. 우주에 생명이 넘치든 희귀하든, 래어어스는 그 생명체의 존재 가능성을 글자 그대로 더욱 Rare한 상태로 규정하고 있으나, 보수적이 수치를 대입하고 있으므로 현재와 같이 외계생물의 존재를 알 수 없는 상태에서 우리가 외계인과 만났다면 그것이 얼마나 일어나기 어려운 일인지를 간접적으로 증명하고 있는 셈입니다.

프랭크 드레이크와 칼 세이건은 평범성의 원리를 근거로 지구는 막대 나선 은하에 수없이 존재하는 평범한 암성행성의 하나일 뿐이라고 했으나, 와드와 브라우니의 이론대로라면 우리 지구처럼 생명체가 살기에 적당한 곳은 전 우주를 통틀어도 매우 희귀(rare)하므로, 천체물리학 및 지질학적으로 거의 일어날 가능성이 없는 사건 및 정황들이 기가 막히게 맞물려서 발생하고 발전해서 지금에 이른 우리는 현시대의 우주에서 너무나 휘귀하여 그 가치가 측정할 수 없을 만큼 높은 보석같은 존재들인 것입니다. 어쨌든 래어어스 이론은 엔리코 페르미의 "만약 외계 생명체들이 흔하다면, 그들은 어디에 있는 거지?(Where are they?)"라는 질문에 대한 훌륭한 해답이 될 수도 있습니다.

래어어스는 단순히 생명체의 탄생만을 이야기하는 것이 아니고, 하나의 생물이 자연발생이든 우주 포자에 의해서든 발생을 하고 그것이 우주적인 재앙이나 행성 자체적인 문제, 생물학적인 문제 등을 잘 피하며 극복하며, 멸망하지 않고 진화하여 복잡한 상태의 생물이 되어서 지속적으로 살아남을 확률이 얼마나 낮은 것인가에 대하여 증명하려는 것입니다. 래어어스 이론은 문명의 발생 여부를 포함하고 있지 않고 그저 고등생물로의 진화가능성만을 계산하고 있으나, 고등생물의 일부가 전파통신이 가능한 문명으로 발전할 가능성이 높으므로 반드시는 아니지만 어느 정도는 교신이나 만남으로 이어질 확률을 구하는 항을 포함한다고 볼 수 있습니다. 그래서 래어어스의 이론대로라면 우주에서 현재 인류와 같이 고등생물은 너무나 희귀하기에, 만약 외계인있다고 해도 그들이 우리앞에 나타날 확률이 없으며, 먼 미래에도 우리가 또 다른 문명과 조우한다는 것은 거의 불가능합니다.



아리스토텔레스의 자연발생설은 지금의 과학으로는 받아들일 수 없고 그 발상이 유치하겠지만, 적어도 지구에서 한번 이상은 무에서 생물이 탄생했고, 수백만번 이상은 자연발생설에 버금가는 사건이 발생했습니다. 단세포생물에서 다세포생물이 탄생한 사건이나 해양생물이 육지를 활보한 사건, 포유류의 발생, 인류의 탄생 등은 특별한 계기가 없는 한 자연적으로 일어나기 어려운 엄청난 사건이 분명합니다. 지구에 생명체가 자연적으로 발생했었다면 몇 억년 동안 그와 같은 사건을 여러번에 걸쳐 일어났을 것이고, 지구와 비슷한 환경의 다른 행성에서도 그런 일은 비일비재했을 것입니다. 그러나 지구의 환경이 원시상태 그대로 이어져왔다면 더 고등한 생물로 진화할 가능성도 낮겠지만, 생명체가 지속될 가능성도 희박할 것입니다.

우선 행성이 생명체가 나타날 수 있는 조건이 되어도, 행성의 환경이 생명체의 거주 조건을 만들지 못하면 생명체의 지속이 불가능하게 됩니다. 예를 들어서 기체로 이루어진 목성형 행성에서도 원시적인 생명체가 탄생할 수는 있지만, 지구와 같은 고체의 땅을 제공하지 못하면 생명체가 거주하기 어려워 지속되거나 복제되지 못하고 사라지게 되고, 복잡한 생물로 진화하지 못하므로 그 행성은 초기 생물이 나타났다 사라지는 사건만 반복하게 됩니다. 지구는 생명체가 탄생할 수 있는 조건과 그 생명체가 더 복잡한 생물로 발전할 조건들을 만들어 내면서도, 그 생물을 멸종시킬 사건들을 절묘하게 피하는 -로또의 1억배만큼- 어려운 조건들을 늘 만족시키며 지금의 인류를 탄생시켰습니다. 즉 지구는 큰 규모의 은하 내에 있는 일부 뿐인 은하 생명체 거주가능 영역(galactic habitable zone ,GHZ)에 있고, 거기에서도 일부 뿐인 항성 주위 생명체 거주가능 영역(circumstellar habitable zone, CHZ)에 있으며, 다시 그 속에서도 드문 편인 거주가능한 조건을 갖춘 행성이며, 운 좋게도 목성이라는 선량한 행성을 이웃으로 두고 있습니다.

우리 태양계의 목성은 수십억년 전 지구 질량이 지금의 절반에 이르지 않았을 때에 천체들의 궤도 이심률을 크게 만들어서 이들 중 많은 숫자가 지구 궤도와 교차하게 만들어 이들 소행성들이 지구에 중요한 휘발성 물질들을 공급하게 하고, 토성 지역에 있던 얼음 덩어리들과 작은 천체들로부터는 물을 공급하게 만들어서, 지구가 생명체에게 필수적인 물질들을 보유할 수 있게 해주었습니다. 그리고 생명활동이 왕성해진 지구에서의 목성은 항성의 생명체 거주가능 영역(habitable zone, HZ)에서 적당히 떨어져서 내행성의 궤도를 망가뜨리지 않고 내행성의 궤도를 질서있게 유지시켜 기후가 안정되게 형성될 수 있도록 도와주며 동시에, 스스로도 원에 가까운 공전궤도를 그리면서 파국적인 충격을 안겨 줄 수 있는 혜성이나 소행성과의 충돌로부터 내행성들을 보호해주는 지구의 수호자 역할을 하고 있습니다. 만약 선량한 목성이 없었다면 지구에는 생명에 필요한 물질들의 공급이 원활하지 않아 생명체가 탄생하기 어려웠을 것이고, 탄생했다고 해도 불안정한 궤도나 타원궤도를 그리며 너무 뜨겁거나 차가운 상태를 반복하고, 수시로 혜성이나 소행성과 충돌하는 지구에서 생명체를 유지하거나 진화하기는 어려웠을 것입니다.

그 외에도 지구는 적당한 질량을 지니고 있기에 대기를 안정적으로 표면에 붙잡아 둘 수 있고, 암석의 순환이 이루어지고, 물이 액체상태로 존재하는 행운을 누리고 있으므로 생명체의 지속이 가능합니다. 또 긴 수명을 지닌 태양 주위에 있는 덕분에 생명체가 진화할 충분한 시간을 얻을 수 있었으며, 행성 대기에 오존을 형성할 정도로 충분한 양의 자외선 복사가 이루어지면서도 그 양이 너무 많지 않아서 원시 생명체를 죽이지도 않았습니다. 만약 태양이 다른 대부분의 별처럼 광도 변화가 심했다면 매우 좁은 온도 범위에서만 살 수 있는 생물들은 극심한 온도 변화를 견딜 수 없어 수시로 멸종을 맞이해야만 했을 것입니다.



우리 지구는 지구물리학, 지구화학, 천체물리학 등 다양한 조건들이 동시에 만족시켰고, 또 수시로 진화에 필요한 조건들도 만족시킬 수 있었기에 40억년 동안 멸종을 피해 꾸준히 진화하며 현재와 같이 생각하는 생명체를 탄생시킬 수 있었습니다. 지구 외의 다른 행성 중에도 생명을 탄생시킬 조건을 지닌 행성을 셀 수 없을 만큼 많을 것이지만, 지구처럼 모든 조건들을 신비할 정도로 만족시키며 40억년을 버텨 온 행성을 거의 없을 것입니다. 정녕 경이로운 지구입니다.

*골디락스(Goldilocks)는 뜨겁지도 차갑지도 않은 호황을 의미하는 경제학 용어인데, 영국 전래동화 골디락스와 곰 세마리(goldilocks and the three bears)에서 골드락스라는 소녀는 곰이 끓인 세가지 스프 중 뜨거운 것과 차가운 것, 그리고 적당한 것 중에서 적당한 것을 먹고 기뻐합니다. 천문학에서는 '생명체 거주가능영역'을 골디락스 지대라고 일컫기도 합니다.

- 용어 및 일부의 내용은 위키백과에서 인용하였습니다.
- 외계인은 없다. 2편으로 이어집니다.


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Posted by 외계인 마틴
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  1. 2008.11.20 15:36
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    비밀댓글입니다
    • 2008.11.20 16:50 신고
      댓글 주소 수정/삭제
      좋은 말씀 감사합니다 ^^
      여기는 2일전에 이미 첫눈이 내렸는데 어제까지 펑펑 쏟아졌습니다.
      오늘을 날이 풀렸지만 여전히 추위가 남아있네요.
      감기조심하시고 즐거운 저녁시간 되세요.
  2. 2008.11.20 17:12 신고
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    마틴님 외계인 아니셨나요?ㅎ
    잘지내시죠.
    날씨가 많이 차가와 졌습니다.이제 여름이 얼마 않남았내요.그럼 즐거운 저녁되세요.
  3. 2008.11.20 17:22 신고
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    응? 주인장님이 없다고요? ;;
    • 2008.12.25 23:22 신고
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      그러고보니 데굴대굴님 뵌지도 꽤 오래되었네요.
      연말은 잘 보내고 계시겠죠?
  4. 2008.11.20 17:46 신고
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    글 잘 봤슴니다. 일리가 있군요 ,,,지금 인용하신 학자들의 이론이나
    혹은 가설이나 등등 언제 학계에 발표하신건지는 모르겠으나....
    일단 ,지생각은론 우리 지구인의 어떤 과학수준이나 ,,문명수준,,,아직 진화중인 인격수준등을...고려해볼떄.....우리가 아직 그들을 찿을 수있는 수준이 멀었고 ,,,찿는다 해도 어케 우리 인생이 짧은데 그들과 교류가 한세기에있겠슴ㄲ? 수많은 세월이 지난뒤에는 뭔가 있겠죠....전 개인적으로 과학의 잣대나 가설은 잠간 옆에ㅡ두고라도 외계인은 수없이 많다고 생각해요...그들은 우리에게 괸심이 없는지... 우리가 그들의 수준과는 괴리가 너무 벌어져 아직은...........
    • 2008.12.25 23:24 신고
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      누구라도 미지의 것에 대한 추론을 할때 기본적인 시각은 지극히 주관적이 될 수 밖에 없는 것같습니다.
      내가 알지 못하는 이상 내가 아는 것을 바탕으로 상상할 수 있는 범위 내에서..^^
      좋은 말씀 감사합니다.
  5. 미류나무
    2008.11.20 19:20 신고
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    오오 ~ 재밌습니다. *0*
  6. 김지혜
    2008.11.20 21:12 신고
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    재미있게 읽었습니다.하지만 이제서야 외계행성의 빛을 촬영할 수준을 갖춘 우리입니다.끝이 없는 우주에서 태양계밖에 구경하지 못한 우리입니다. 저도 크리스챤이지만 외계인이 존재하지 않을 확률이 존재할 확률보다 매우 낮습니다.끝이 없고 수조차 알수없는 수많은 행성중에 지구만 생명체가 있다는 생각자체가 무리같다는 생각을 해봅니다.
  7. 2008.11.20 22:26 신고
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    웅이와 그친구들의 정체는 그럼 음...
  8. kstarsx
    2008.11.20 23:27 신고
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    우연히 서핑하다가 들어왔습니다
    우주과학 꽤 좋아하는데 매우 재미있는 이론인듯하네요
    특히 목성과 토성이 현재의 지구형성에 큰기여를 했는지 처음알았습니다
    그전에는 단순히 뜨거운 원시지구가 식어서(?) 그것으로 인한 대량의 수증기가 물로 자연스럽게 형성된걸로
    어렴풋이 알고있었거든요
    이외에도 지구형성에 태양과 지구간의 거리외에도
    생명체가 존립하기 위해 엄청난 요소가 결합해야 한다는거 미처 생각하지 못했던것 같습니다.
    생각해보니 현재 지구의 상태에서 한가지 요소를 바꾸어도 웬만한 생명체가 존립할수 없군요...
    그렇게 신경써서 생각하지않는 지구의 자전축마저도
    극단적으로 천왕성처럼 되어있으면 하루기온 차가 엄청나듯이요
    암튼 경이로운듯 해요 너무 재미있게 읽었답니다.
    앞으로 자주놀러올게요 ㅋ
  9. 2008.11.21 05:00 신고
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    우주가 엄청나게 넓은데 우주 어딘가에서는 생명이 탄생하고 또 어떤 요소로 인해 생명이 멸종되고 그런게 반복되지 않을까요? 단지 우리와 만나지 못하는 것이지...
  10. 2008.11.21 13:09 신고
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    실은 우리가 외계인 아닐까요?
    잘 보고갑니다..
    제주배우..
  11. 2008.11.21 16:27 신고
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    음, 그러니까 결국 마틴님은 존재하지 않는다는 철학적인 결론으로 귀결되는군요.
  12. UFO
    2008.11.22 01:54 신고
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    터미네이터님의 말에 동감입니다. 지구에 사는 우리도 누군가에게는 외계인이죠. 그러니 외계인이 없다는 것은 말이 안된다고 생각합니다. 인간들이 인간 자체의 존재를 부정하는 꼴이 되어버리지 않나요? 토성은 또 중력이 높아서 지구를 향해 날아오는 물체들을 끌어당겨주는 진공청소기 노릇도 하죠. 운좋게 토성을 통과해 지구까지 온 물체들은 대기권을 지나며 타기 때문에 지구가 그나마 안전하게 유지되고 있다고 생각합니다. 달은 대기권이 없어서 표면에 상처가 꽤 많죠. 목성과 토성이 지구형성에 크게 기여를 했지만 달은 진화에 기원을 많이 했죠. 달이 없거나 멀리 있다면 다면 지구는 달이 끌어당기는 중력이 없거나 약하기 때문에 지구가 빨리 돌게 됩니다. 달이 없다면 지구는 6배 빨리 돌게되고 그러면 밤낮이 4시간마다 바뀌게 됩니다. 그러면 지구의 생물들이 지금과는 다르게 진화를 했겠죠. 그 경우 인간들은 어떻게 살고 있을지 매우 궁금하기도 합니다. 또 자기장이 없다면 태양으로 부터의 Solar Flare로 인해 오존층이 쉽게 파괴되고 많은 생명체들이 지금처럼 살아남기 힘들었겠죠. 어쨌든 광활한 우주 어딘가에 지구와 같이 생명체들이 살기좋은 곳이 반드시 또 있다고 생각이 됩니다. 생명체들 중 가장 끈질긴 것들은 곤충들이기 때문에 만약에 환경때문에 고등동물들이 살지 못하는 별이 있더라도 곤충류들이 있을 가능성이 있다네요. 진공상태의 우주에서도 살아남는 Water Bear라던가 핵공격 속에서도 살아남는 바퀴벌레들을 보면 알수있죠. 물이 존재한다면 물속에 사는 곤충들이 있을 확률이 훨씬 높아지겠죠. 온도가 높고 독성개스가 있을수 있는 대기보다는 액체속이 더 안전하다고나 할까요? 하지만 그것들이 고등동물들로 진화하기는 힘들것 같습니다. 포유류나 파충류가 더 가능성이 높겠죠. 제 생각엔 지구는 우주에서 복권에 당첨된 경우라고 생각합니다. 적당한 태양의 온도, 태양과의 완벽한 거리, 주변의 행성들의 도움, 대기, 물, 오존층, 자기장...등등. 맘한 구석에는 하루빨리 진실이 알려져 현재 지구에서 활동중인 외계인들을 보고 싶지만 제가 살아있는 동안 가능할지 의문이네요. 그러면 많은 의문들이 한번에 풀릴텐데 말이죠. 여전히 좋은 글 감사드립니다.
  13. 연오랑
    2008.11.23 23:16 신고
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    1. 지구의 조건이 레어(rare)한지 안한지는, 현, 인류가 쉽게 판단할 수 있는 문제는 아닌 것 같아요..
    천체를 관찰할 망원경의 발명이 500년도 안되었는데, 또한 인간이 대기권 밖으로 나간지 50년이 안되었는데, 인류가 가진 소량의 데이터만을 가지고, '우주 내에서 지구의 조건이 레어하다.' , '외계인은 있다, 없다.' 를 판단하기엔 아직 이르지 않나요?


    2. 로또의 확률은 희박하지만 그럼에도, 일주일에 몇명은 반드시 1등을 하지요.
    물론, 로또의 확률과 우주의 확률(마틴님이 비유적으로 말씀하신 -로또의 1억배(?)-)을 비교하기엔 무리수가 있긴 하지만요. 하지만, 우주의 시공간의 크기를 생각한다면야... ^^


    3. 드레이크씨가 만든 방정식은 훌륭하긴 하지만, 지구인이 거기에 들어가는 7개의 항중 정확히 추정할수 있는 항도 많지 않잖아요.(결국, 드레이크 방정식만으로는 외계인의 존재 긍정,부정 모두 애매한 것 같은..)


    4. 아이고~ 마틴님~ 여러번에 걸쳐서 간간히 우주인의 비밀을 조금씩 흘리시더니, 이제는 반대로 매듭지으시려는 이 포스팅은 뭐죠? ^^? 지구인들은 생각 이상으로 똑똑해서 이쯤에서 포스팅을 마무리지으려 한다면 아마도 이상하게 생각할겁니다. (◆ .. ◆)
  14. 성야
    2008.11.23 23:39 신고
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    그들에게 우리는 어디에 있을까요?

    알 수 없는 머나먼 곳...

    아니면 그들의 손바닥 안?
  15. 동현
    2008.12.11 13:19 신고
    댓글 주소 수정/삭제 댓글
    그런데 이세상 모든 생명체들이 뜨거우면 죽는다는 가설역시 없지 않나요..환경에 적응해오면서 뜨거움에 잘 견디도록 진화한 생명도 있지 않을까요? 네이버에서 본 기사인데 빛과 공기가 전혀 없는 금광 어딘가에서 생명체가 발견되었다고 하더군요. 이길로 모든 생명체가 빛과 공기가 필요하다는 사실이 입증되지 않은것갔군요. 그리고 우주를 관찰해본 결과 사람의 생명구성에 꼭 필요한 아미노산이 발견되었습니다. ㅎㅎ
  16. dd
    2009.08.19 03:27 신고
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    우리집에 놀러오렴


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