Starlight and Time 서평

그림: 본문 설명 참조

별빛과 시간

최근창조에 대한 긍정적인 물리학적 증거들을 말할 때 마다, 많은 사람들이 질문해 오는 것이 주로 “만약 우주가 어리다면(young), 어떻게 일만광년 떨어진 별에서 오는 별빛을 볼 수 있는가?” 하는 것이다. 일 광년(light year)이라는 것은 빛의 속도로 일년동간 간 거리를 말하는 것으로 자그만치 1010km나 되는 거리이다.

예를 들어 천문학자들이 하늘에서 가장 자주 관찰하는 은하(galaxies)를 생각해보자. 은하는 약 일억개 정도의 별들이 모여 있는 큰 별들의 집단으로 그 직경이 어름잡아 십만 광년에 달한다. 우리가 가진 망원경으로 관찰 가능한 은하의 수 역시 일억개 정도로 추산되며, 지구가 속한 은하가 바로 은하수(Milky Way)이며 이것이 바로 전형적인 은하의 모습이다.
상대적으로 가장 가까운 은하인 M31(안드로메다 은하)도 매우 멀리 있어서 그 별빛이 지구에 도달하는 데는 현재 광속으로 2백만 광년이 걸린다.

만약에 지구의 나이가 6천년에서 만년 정도에 불과하다면 아직도 안드로메다 은하에서 오는 별빛은 지구에 도달하지도 못했을 뿐아니라 그에 몇 퍼센트에도 못 미칠것이 예상된다. 그러나 북반구에서는 쌍안경으로 그 빛을 볼 수 있을 뿐 아니라 남반구에서는 가장 가까운 두개의 마젤란성운을 맨눈으로도 볼 수 있다. 천문학자들이 보고한 가장 먼 은하는 120억 광년 떨어진 것이다. 만약에 우주가 어리다면, 사람들이 묻듯이 우리가 어떻게 그렇게 멀리 떨어진 곳에서 오는 별빛을 볼 수 있는 것인가?

이 문제를 깊이 생각 했던 몇 비전문가들은 천문학자들의 거리 추정에 큰 오류가 있는지 궁금해 한다. 나는 그렇게 생각하지 않는데, 천문학자들의 거리측정의 방법은 수십개에 이르고 그것들은 서로서로 맞다고 인정되는 것들이다. 대부분의 방법들이 특히, 안드로메다 은하와 같은 가까운 천체에서 처럼, 전체 크기나 은하의 밝기와 같은 합리적인 가정들에 기초하여 있다.

이런 이유로 나는 두개 정도의 요인에 의해 큰 거리측정이 정확하다고 확신한다. 위에서 말한대로 120억광년을 일만광년으로 낮출 수 있는 오류를 상상하는 것도 확실히 쉽지는 않다. 이 질문들은 실제적이고 답을 해야되는 중요한 문제이다.

성경의 권위와 최근창조를 지지하는 여러가지 증거들 때문에 어린-지구 창조론자(young-earth creationists)들은 먼 은하로 부터의 별빛이 어떻게 일만년이하로 얻을수 있는 가를 설명할 여러가지 이론들을 개발해 왔다. 1985년 이후로 나는 이 문제와 함께 적색편이나 우주배경복사와 같은 우주의 광범위한 현상들을 해결할 수 있는  새로운 이론에 대한 작업을 해왔다.

새로운 어린-지구 창조론의 우주론(대폭발이론과 양자택일할)에 대한 두 가지의 논문을 제 3차 국제 창조론학술대회(ICC)에서 발표하고 토론을 하였다. 우주론은 매우 복잡하고 미묘한 주제인지만 여기서 중요한 것들만 생각하여 이 문제에 대한 답을 얻어 내보고자 한다.

시간을 중력에 의해 뒤틀린다!

처음에 일단 간단히 전체적인 윤곽을 잡아보기로 하자. 아인시타인의 상대성이론은 매우 유용한데, 이것은 우리가 오늘날 가진 다른 어떤 중력에 관한 이론보다도 뛰어나다. 일반상대성이론(General Relativity, 이하 GR)은 실험적으로 잘 성립되며 현대의 모든 우주론에 기본적인 물리학이론이다. GR에 따르면 중력은 시간에 영향을 준다. 즉 상대적으로 낮은 높이에 있는 시계는 높은 데 있는 시계보다 느리다. 이 효과는 정확히 관찰되었고 우리는 이것을 중력적 시간팽창(gravitational time direction)이라고 부른다.(잘 알려진 특수상대성이론의 속도에 있어 시간팽창과 혼돈하지 않기를 바란다.)

예를 들어 영국 그리니치의 왕립관측소의 원자시계는 콜로라도의 국립표준연구소의 시계보다 일년에 5마이크로초 정도 느리게 가며, 두시계 모두 일년에 일 마이크로초의 오차를 가진다. 이러한 차이는 일반상대성이론이 1마일의 고도차에 따른 시간의 차이의 계산과 정확히 일치한다(그림1).

그러면 “정확한 시간”은 무엇인가? 두개다 맞다(각각의 관점에 대해서는). 시간이 가는 비율에 대해 말할 수 있는 어떤 방법도 사실 없고, 이것은 당신이 중력마당(場)안에 어디에 서 있는지 전적 달려있다. 다양한 보다 정교한 실험들이 중력적 시간팽창에 대해 일퍼센트이상의 정확도를 가짐을 실증적으로 보여왔다. 이건 정말 사실이다!

이 효과는 모든 물리적 과정의 비율들에 적용이 된다. 즉, 당신 발아래 있는 지구가 회전하고, 뼈속에 있는 원자핵이 붕괴하고, 손목의 시계가 가니 나이를 먹고, 신경의 속도가 뇌를 자극하고 하는 모든 과정의 비율말이다. 사실 부분적으로는 이런 효과를 알아낼 수 없다. 한 장소에서 측정되는 어떤 것도 이런 효과를 보여주지 않으며 이것은 같은 중력적 위치에서는 모든 것이 똑같은 비율의 속도로 일어나기 때문이다. 차이를 확인하려면 다른 고도에서 각각의 시계를 봐야된다.

실제적인 지구에서의 6일

새 우주론이 보여주고자 하는 것은 초기 우주에서 중력적 시간 뒤틀림(팽창)이 지구에서는 단지 며칠 사이에 지나갔음을 의미한다는 것으로, 빛이 지구까지 오는데 수십억년도 유효하다는 것이며, 단지 수천년전에 하나님은 정상적인 6일동안 천지를 창조하셨음도 맞다는 것이다. GR에서 보듯이 그러면 우리는 “어떤 시계로 이런 6일이 측정되었는가?” 하는 문제를 질문해야된다. 그 측정을 입증할 만한 어떤 자료가 있는가?

새이론의 수학적인 고려에서는 하나님께서 우주를 창조하시는 지구시간체계(Earths reference frame;지구표준시간, Earth Standard Time)으로 6일동안, 별빛은 외계표준시간체계(extra-terrestrial reference frame)에 따라 먼 거리를 여행할 충분한 시간을 가질 수 있음을 보여준다.
이러한 시간체계는 태초로부터 끝을 보실 수 있는(사46:10, 계22:13, 요8:58 등) 창조주가 시간 밖에 계시기 때문에 “하나님의 시간”이라고 밖에 말할 수 없다. 시간은 단지 물질과 공간과 같이 창조세계의 일부일 뿐이다. GR의 방정식이 시간이 그 자체로서의 시작을 가짐을 지적하는 것은 정말 흥미있는 바이다.

그러나 그런 놀라운 결과가 공정하게 몇몇 창조적 조작을 요구하는 것이 의심스러우나, 재미있게도 그 결과가 대폭발이론을 만들어낸 같은 수학적도구인 GR(일반상대성이론)의 방정식으로 나타난다는 것이다. 그처럼 다른 우주론이 같은 수학에서 얻어지는 결정적인 이유는 두 개의 다른 출발점(완전히 고립된)이 있을 수 있기 때문이다. 창조론자들이 선택을 이해하기 위해 대폭발이론에 대해 더 알아볼 필요가 있다.

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