출판사 서평
은하, 별, 행성, 그리고 우주는 어떻게 생겨났을까?
어떻게 지구에서 생명체가 생겨났을까?
생명체의 신비가 드러나면 날수록 생명체는 어디에서 생겨났고, 우주는 어떻게 그리고 왜 생성되었을까 하?는 것은 우리 모두가 갖는 의문이다. 이에 독일의 저명한 과학자 하랄트 레슈와 하랄트 차운은 137억 년간의 생명의 역사를 빠른 속도로 여행하면서 이제까지 들어보지 못한 사실 곧 은하, 별, 행성의 생성과 생명체의 발달, 그리고 인간 의식의 형성 간의 관계를 추적해『하루만에 읽는 생명의 역사』(하랄트 레슈,하랄트 차운 지음 | 김하락 ...
은하, 별, 행성, 그리고 우주는 어떻게 생겨났을까?
어떻게 지구에서 생명체가 생겨났을까?
생명체의 신비가 드러나면 날수록 생명체는 어디에서 생겨났고, 우주는 어떻게 그리고 왜 생성되었을까 하는 것은 우리 모두가 갖는 의문이다. 이에 독일의 저명한 과학자 하랄트 레슈와 하랄트 차운은 137억 년간의 생명의 역사를 빠른 속도로 여행하면서 이제까지 들어보지 못한 사실 곧 은하, 별, 행성의 생성과 생명체의 발달, 그리고 인간 의식의 형성 간의 관계를 추적해『하루만에 읽는 생명의 역사』(하랄트 레슈,하랄트 차운 지음 | 김하락 옮김 | 21세기북스)를 출간했다. 저자 하랄트 레슈는 1995년부터 뮌헨 대학에서 천체물리학을, 뮌헨의 철학대학에서 자연철학을 가르치며 과학을 널리 알린 공로로 독일연구위원회 상과 독일물리학협회 상을 비롯해 많은 상을 받았다. 또 다른 저자 하랄트 차운은 역사학 박사이자 우주론, 천체생물학, 고생물학에 관심이 많은 프리랜서 과학 저널리스트이다. 빅뱅에서 현생인류에 이르기까지 두 사람이 들려주는 생명체의 발달 과정은 아마도 가장 짧은 과학 보고서일 것이다.
독자들은 이 책을 통해 연대순으로 특별한 시간 여행을 하게 된다. 이 여행은 빅뱅에서 시작하여 물질이 생성되고, 최초의 생명체가 생성된 때를 거쳐 인지가 폭발하는 때에까지 이르는, 시간과 공간의 여행이다. 또한 이 여행에서 저자는 꿈같은 시간의 도약을 감행하여 한 번은 현재형으로, 다른 한 번은 과거형으로 이야기한다.
이 책의 화두는 “생명과 의식이 어떻게 생겨났는가” 이다. 저자는 서로 모순된 가설의 설명은 피하고 과거에 대한 저자 자신들의 견해를 간단명료하게 설명한다. 그리고 지구에서 생명체가 어떻게 진화했느냐에 초점을 맞춘다. 정보와 이론이 넘치는 사전류의 진화 관련서와 달리 전체 맥락을 놓치지 않으면서 우주 역사의 전환점을 강조하고 있다.
“지구는 말없는 시간의 증인으로서 생명체의 활동, 행동, 범행을 묵묵히 견뎌냈다”고 말하는 저자들은 “우주가 살아가야 할 무한히 긴 시간에 비추어보면 생성과 소멸의 역사는 방금 시작된 것이나 다름없다”고 주장한다.
우주의 나이를 정확히 예측할 수 있는가?
저자는 “우주에서 관찰할 수 있는 빛나는 물질, 곧 별이나 성간가스 또는 먼지에 존재하는 물질의 현재 중간 밀도는 빅뱅 시나리오를 강력히 뒷받침해준다”면서 “무엇보다도 운석의 방사선 붕괴를 분석하거나 구상성단의 발달 시기 또는 백색왜성의 냉각을 분석하여 우주의 나이를 정확히 알 수 있다”고 한다. 저자는 이를 근거로 빅뱅 후 137억 년 만에 이루어진 관찰 결과 우주가 137억 년 전 어느 날 태어났다는 것을 알 수 있다고 주장한다.
지구의 4분의 3이 물로 이루어져 있다는 것은 우연일까?
저자는 “그렇지 않다”고 단언한다. 그렇다면 물이 없었다면 지구는 어떤 모습이었을까?
저자는 “오늘날 계산에 따르면 거의 4만 년간 계속 비가 내렸다, 아니 퍼부었다. 제곱미터 당 매일 3,000리터의 비가 퍼부었다. 노아의 방주를 만들 틈도 없었을 것이다”라고 전제하고, “지속적 ‘강우’가 없었다면 원시 지구 대기에 그렇게 많았던 이산화탄소는 그대로 있었을 것이고, 따라서 중요한 결과를 초래했을 것”이라고 역설한다. 중요한 결과란 결국, 어떠한 생명체도 존재할 수 없었을 것이라는 것이다.

생각하고 말하는 재주꾼 ‘인류의 탄생’
저자는 인류 탄생의 순간을 다음과 같이 서술한다.
“원숭이 같이 생긴 세 사람이 갓 형성된 재로 뒤덮인 사바나를 발을 질질 끌며 힘겹게 걷는다. 어깨에는 몇 시간 전 사투 끝에 잡은 짐승이 무겁게 얹혀 있고, 뙤약볕이 인정사정없이 내리꽂히고 있다. 목이 타들어가고, 검게 탄 피부에서 땀방울이 줄줄 흘러내린다. 한 걸음 옮길 때마다 고통스러워하고, 숨을 몹시 헐떡인다. 그러나 곧 쓰러질듯하면서도 시원한 물을 마실 수 있고 맛있는 음식을 먹을 수 있다는 기대에 부풀어 모든 어려움을 견딘다, 짐승 고기를 꽉 움켜쥔 채 눈을 들어 그다지 멀리 떨어져 있지 않은 그늘 진 동굴을 바라보며 축축한 화산재를 헤치고 기계적으로 저벅저벅 걸어간다, 그들이 뒤에 남긴 발자국이 언젠가 세계사에 중대한 의의를 지닌 화석이 되리라고는 꿈에도 생각하지 않은 채.”
수백만 년 후 미국의 지구화학자 폴 아벨은 오늘날 아프리카 탄자니아의 래톨리Laetoli에서 초기 인류 세 사람의 발자국을 발견하고, 이 세 사람을 최초의 ‘호모사피엔스사피엔스’(오늘날 살아 있는 인류의 최초인)로 간주한다.
외계인은 존재할까?
이 질문에 저자는 “빅뱅 후 우주의 어느 행성에서 다른 지적 생명체가 발견될지도 모른다는 가정은 정당하다”면서 “생명체에 널리 받아들여지는 원리가 우주에 있다고 하면 ‘강한’ 인류 지향 원리는 이제 ‘인간-외계인-우주의 원리’라고 이름을 바꾸어야 할 것”이라고 주장한다. 결국 ‘외계 생명’이란 개념이 지금보다 훨씬 넓게 이해되어야 한다는 점을 강조하고 있다.
[책속으로 추가]
인간은 과거의 흔적을 읽고 이해할 수 있다는 점에서 유인원과 다르다. 우리는 이 점을 양심적인 방식으로 다룬다. 우리는 최근(2007년) 고고학적 발굴 덕분에 침팬지가 적어도 4,300년 전에 돌로 호두를 쪼갰다는 것을 안다. 놀랍지 않은가? 침팬지가 수백만 년 전에 이 기술을 터득하고 계속 발전시켰다면 어떻게 되었을까? 그러면 침팬지와 그 후손이 오늘날 우리 집 안방에 들어앉아 책을 읽기도 하고 모든 존재의 생성과 소멸에 대해 무언가 끼적거리고 있을지도 모른다. (138쪽)
역사에는 영원히 풀리지 않는 수수께끼가 있다. 자기가 죽어야 하는 존재임을 처음으로 의식한 사람은 누구이고, 처음으로 별을 바라본 사람은 누구이고, 세계의 기원을 곰곰이 생각한 사람은 누구이고, 모든 존재의 제1원인을 두고 온갖 추측을 한 사람은 누구였을까? 처음으로 자의식을 발전시키고 자신의 존재 의의의 배후를 탐지한 사람은 누구였을까? 그런 사고의 창조자는 호모 하빌리스의 대표자였을까, 호모 하빌리스의 동료이자 후에 나타난 호모사피엔스의 조상인 호모 에렉투스의 대표자였을까(두 종은 거의 50만 년간 같이 존재했다)? (149~150쪽)
누가 또는 무엇이 이 우주를 창조했느냐는 것, 우리 인간이 감각으로 파악할 수 있는 3차원 공간을 만들었느냐는 것, 물질적인 것(또는 비물질적인 것)을 만들었느냐는 것, 다른 3차원의 토대가 되는 4차원 곧 시간을 만들었느냐는 것, 이런 질문들은 창조적인 주인이 존재함을 보여준다, 그것도 늘 존재함을. 우주에 지금처럼 생명이 가득 차도록 한 것이 어떤 에너지 형태이냐 비에너지 형태이냐 하는 것은 우리 인간에게는 풀리지 않는 수수께끼이다. 우리는 추측할 수 있을 뿐이다. 우리는 이 모든 것이 순전한 우연일까 하고 자문해 본다. (중략)
그 사이에 ‘강한’ 인류 지향 원리가 나타난다. 이 원리는 우주에는 진화하는 중에 생명체가 생성되는 것을 가능하게 하는 성질이 있다는 목적 지향 메커니즘으로 우주를 설명한다. ‘마지막’ 인류 지향 원리는 더욱 돋보인다. 이 원리는 우주에 언젠가 지적인 생명체가 출현하여 발전할 것이 틀림없다는 사실을 토대로 하고 있다. 지적 생명체는 이 우주에 출현한 후 결코 소멸하지 않을 것이다. 이것은 영원한 생명의 요청이다. ‘강한’ 인류지향 원리의 가장 엄격한 버전은 ‘목적론적’ 이형에서 실현될 것이다. 목적론은 목적 지향적인 힘이 우주를 창조했다는 것과 계획이 우주 생성과 결부되어 있다는 것을 의미한다. 여기에는 생명체가 발달하도록 하는 교묘한 결정이 깔려 있다. 그 배후에는 모

기원전 137억 년 전에는 빛도 없고, 섬광도 없고, 폭발도 없었다. 무한히 작고 조밀하고 뜨거운 점 하나가 뭐라고 말하기 어려운 입자와 힘으로 무를 채웠다. (중략)
뭐라고 정의할 수도 없고, 측정할 수도 없는 작은 점 같은 것 속에 시간과 공간이 엄청나게 큰 에너지 밀도와 높은 온도의 형태로 존재했다. 이 점과 같은 것, 곧 무한히 작고 뜨거우며 밀도가 무한히 큰 이 최초의 특이한 영역인 미지의 영역Singularitaet은 현세와 내세 밖에 말하자면 형이상학과 물리학의 중간지대에 있었다. 이 미지의 영역은 시공 속에 편입되지는 않았지만, 빅뱅의 심장이었다. 이 미지의 영역으로 말미암아 우주가 약동하기 시작했다. (14~15쪽)

별의 죽음은 오로지 시간문제이다. 언젠가는 모든 것이 붕괴하고, 덮개가 다시 중심부에 빨려들어 몹시 뜨거워진다. 별은 철을 생성하기까지 에너지를 방출하는데 무거운 원소가 생성되려면 에너지가 공급되어야 한다. 거성(직경이 태양의 10~100배 되는 별)은 생애 마지막 단계에서 무겁고 안정된 원소인 금과 우란(우라늄)을 생성한다. 뜨거운 덮개는 마지막 카운트다운에 들어간다. 별이 수소를 헬륨으로 바꾸는 데 필요로 하는 핵연료가 없으면 무서운 중력 붕괴가 일어나 별은 죽음을 면할 수 없다. 붕괴와 동시에 복잡한 과정이 많이 일어난다. 마침내 별은 붕괴와 함께 폭발하여 찢어진다. 이때 별은 무거운 원소가 농축된 가스 덮개를 초속 2만 킬로미터로 우주 속으로 내던진다. 섭씨 수백만 도나 되는 별 파편에서 새 별이 생성된다. 아마도 행성을 낳는 별일 것이다. 그 중에는 생명체가 존재하는 별이 틀림없이 있을 것이다. 직경이 수백만 킬로미터이던 거성이 매우 작은 별의 시체가 된다. 이 시체는 직경이 몇 킬로미터밖에 안 되고 입자가 매우 가까이 붙어 있고 서서히 냉각된다. 천문학자는 이것을 중성자별이라고 한다. (44~45쪽)

생명을 베풀어주는 이 둥글고 빛나는 태양을 매일 보아서 그런지 우리는 이 어머니별이 언젠가 죽을 것이라고는 좀체 생각하지 않는다. 그러나 별의 죽음은 우주의 진화에 있어서 확고히 정해진 자연법칙이다. 별과 은하의 죽음은 피할 수 없는 것이고, 꼭 필요한 것이기도 하다. 우주의 심연에 있는 수십억 개의 다른 태양이 생명의 순환을 마친 후에야 우리 어머니별은 매우 조밀하고 차가운 별의 시체인 백색왜성으로 변할 것이다. 빛과 열을 베풀어주는 우리 어머니별은 다른 태양과 달리 일정 기간 생존할 것이다. 태양이 앞으로 약 80억 년간 헬륨과 핵 융합할 수소를 비축하고 있기 때문이다. 언젠가 차가운 별의 시체가 되어 몹시 차가운 우주 속으로 끌려갈 태양의 모습에 놀라서는 안 된다. 어쨌든 우리가 있든 없든 생성과 소멸의 역사는 계속된다. (67쪽)

물론 인간도 DNA의 자식이다. 각 염색체 속에 있는 DNA 분자는 세포핵에서 이중나선을 이루기 때문이다. 염색체는 23쌍 곧 46개 있고, 각 염색체의 DNA는 수천 개의 정보단위 곧 유전자를 운반한다. 일반적으로 우리는 이것을 자기 증식 능력이 있고 나누어지지 않는 마지막 유전 정보 단위로 이해한다. 유전자 하나는 짧은 DNA 조각 하나를 대표하는데 이 DNA 조각에는 앞뒤로 늘어선 많은 아미노산으로 이루어진 특정 단백질을 생산하라는 지시가 들어 있다. 따라서 유전자는 수정된 난세포에서 다 자란 인간에 이르는 발달을 실현하는 복잡한 공동작용을 조종하기도 하고, 우리의 외관과 성질에 영향을 미치기도 한다. DNA 건축 설명서는 네 개의 문자 체계로 쓰여 있고, 각 문자는 DNA의 화학적 구성요소인 핵 염기 아데닌A, 구아닌G, 티민T, 시토신C 중 하나와 일치한다(RNA에는 티민이 없고, 우라실이 있다). 여러분이 DNA에서 특정 유전자를 찾아내는 일은 모르는 개념을 정확히 이해하기 위해 도서관에서 백과사전을 다 뒤지는 일과 같을 것이다. 서가에는 사전事典 46권이 있고, 어느 것을 꺼내더라도 A, G, T, C 네 개의 문자로 쓰여 있을 것이다. 게다가 이 네 개의 문자가 제멋대로 위치를 바꾸어 아는 단어나 논리적 문장은 하나도 없다. 여러분은 연관된 텍스트나 얻으려는 정보 대신 AGTTCGTGAAAACTCCG처럼 문자 네 개가 무의미하게 뒤섞여 있는 텍스트만 볼 것이다. 지구의 모든 생명체가 신비스러운 문자의 4중주를 이용하고 있다는 것은 정말 놀라운 일이다. 특히 오늘날 분자생물학자들이 이 ‘문자 기호’의 97%를 무용한 정보로 보고 있다는 점에서 문자 샐러드로 이루어진 세포 기관이 전혀 이해되지 않는다는 것도 놀라운 일이다. (103쪽)

인간은 과거의 흔적을 읽고 이해할 수 있다는 점에서 유인원과 다르다. 우리는 이 점을 양심적인 방식으로 다룬다. 우리는 최근(2007년) 고고학적 발굴 덕분에 침팬지가 적어도 4,300년 전에 돌로 호두를 쪼갰다는 것을 안다. 놀랍지 않은가? 침팬지가 수백만 년 전에 이 기술을 터득하고 계속 발전시켰다면 어떻게 되었을까? 그러면 침팬지와 그 후손이 오늘날 우리 집 안방에 들어앉아 책을 읽기도 하고 모든 존재의 생성과 소멸에 대해 무언가 끼적거리고 있을지도 모른다. (138쪽)

역사에는 영원히 풀리지 않는 수수께끼가 있다. 자기가 죽어야 하는 존재임을 처음으로 의식한 사람은 누구이고, 처음으로 별을 바라본 사람은 누구이고, 세계의 기원을 곰곰이 생각한 사람은 누구이고, 모든 존재의 제1원인을 두고 온갖 추측을 한 사람은 누구였을까? 처음으로 자의식을 발전시키고 자신의 존재 의의의 배후를 탐지한 사람은 누구였을까? 그런 사고의 창조자는 호모 하빌리스의 대표자였을까, 호모 하빌리스의 동료이자 후에 나타난 호모사피엔스의 조상인 호모 에렉투스의 대표자였을까(두 종은 거의 50만 년간 같이 존재했다)? (149~150쪽)

누가 또는 무엇이 이 우주를 창조했느냐는 것, 우리 인간이 감각으로 파악할 수 있는 3차원 공간을 만들었느냐는 것, 물질적인 것(또는 비물질적인 것)을 만들었느냐는 것, 다른 3차원의 토대가 되는 4차원 곧 시간을 만들었느냐는 것, 이런 질문들은 창조적인 주인이 존재함을 보여준다, 그것도 늘 존재함을. 우주에 지금처럼 생명이 가득 차도록 한 것이 어떤 에너지 형태이냐 비에너지 형태이냐 하는 것은 우리 인간에게는 풀리지 않는 수수께끼이다. 우리는 추측할 수 있을 뿐이다. 우리는 이 모든 것이 순전한 우연일까 하고 자문해 본다. (중략)
그 사이에 ‘강한’ 인류 지향 원리가 나타난다. 이 원리는 우주에는 진화하는 중에 생명체가 생성되는 것을 가능하게 하는 성질이 있다는 목적 지향 메커니즘으로 우주를 설명한다. ‘마지막’ 인류 지향 원리는 더욱 돋보인다. 이 원리는 우주에 언젠가 지적인 생명체가 출현하여 발전할 것이 틀림없다는 사실을 토대로 하고 있다. 지적 생명체는 이 우주에 출현한 후 결코 소멸하지 않을 것이다. 이것은 영원한 생명의 요청이다. ‘강한’ 인류지향 원리의 가장 엄격한 버전은 ‘목적론적’ 이형에서 실현될 것이다. 목적론은 목적 지향적인 힘이 우주를 창조했다는 것과 계획이 우주 생성과 결부되어 있다는 것을 의미한다. 여기에는 생명체가 발달하도록 하는 교묘한 결정이 깔려 있다. 그 배후에는 모든 것보다 상위에 있는 의지, 우주 밖에 존재하고 생명체의 창조를 꾀하는 창조자가 존재한다. 프랑스의 고생물학자이자 신학자인 피에르 떼이야르 드샤르댕Pierre Teilhard de Chardin(1881-1995)은 이 전제에서 출발한다. 샤르댕의 이론 모형은 체계적으로 생명, 인간, 정신의 생성을 목표로 하는, 역동적이고 스스로 발전하는 우주를 설명한다. 이 ‘계획된’ 우주Kosmogenese는 물질 복잡성 증가와 정신 중심성 증가를 수반한다. 말하자면 신에서 출발한 진화는 동시에 신을 지향한다. 이 모든 발전의 끝에는 ‘오메가 점Punkt Omega’이 있다. 세상 마지막 날에는 공간, 시간, 의식을 포함한 우주 전체가 이 점에 모인다. (182~184쪽)
 

목차
머리말
1장 어마어마한 서곡_빅뱅에서 막스 플랑크 시대까지
1막 1장 | 광대무변함을 찾아 나선 시간의 화살 | 연극 평론가와 공간의 팽창 | 배경복사의 발견
2장 팽창 그리고 물질의 춤_공간, 시간, 물질의? 진군
무와 무자비한 자연법칙 | 태초의 점은 얼마나 작고, 태초의 온도는 얼마나 높을까? | 힉스장 효과
3장 빛과 물질의 천국_빛의 탄생 그리고 최초의 은하와 별의 탄생
불충분한 빛 | 이제 풀려났다 | 보이지 않는 물질 연출가 | 별의 탄생
4장 실재의 가장자리에서_별난 것의 출현
거대한 우주 속의 어두운 부분 | 어두운 에너지 | 시공의 함정 | 은하의 중심에서
5장 행성의 폭발_태양계 밖 행성의 생성과 위성의 생성
별의 전주곡 | 유랑하는 행성의 출현 | 그 밖의 태양 자식들 | 매우 멀리 떨어진 행성의 춤
6장 지구의 탄생_원시 지구
외계에서의 침입 | 바다의 세계 | 암석의 역사 | 자유로워진 산소
7장 시작_원시 수프에서 단세포생물까지
원시 수프로의 여행 | 최초의 단세포생물-광합성 발명자 | DNA 혁명 | ‘핵이 있는’ 단세포생물의 출현
8장 생물 종의 확대_캄브리아기의 폭발과 공룡의 종말
선캄브리아기 후기에 들르다 | 초기 캄브리아기로의 여행 | 캄브리아기 혁명에 대한 메모 | 녹색 개척자의 전진 | 거대한 파충류의 섭정-공룡과 그 멸종
9장 포유동물의 진군_최초의 포유동물에서 마지막 유인원까지
순환 | 도둑 같은 ‘뾰족뒤쥐’의 시간 | 거대한 파충류의 뒤를 이은 포유동물 | 보충 설명: 떠도는 대륙 | 초기 영장류에서 유인원에로
10장 인류의 탄생_초기 인류에서 네안데르탈인까지
직립보행에로의 걸음 | 복잡한 계통수 | 생각하고 말하는 ‘재주꾼’ | 의식과 ‘자의식’의 생성
11장 창조적, 정신적 도약_호모사피엔스에서 최초의 지식 폭발까지
‘창조적’ 폭발 | 의식과 언어로의 진군 | 대량생산과 파피루스 | 그리스의 지식 폭발
12장 하필 지구에서_세계의 생성과 우리 존재의 생성
실재의 차안과 피안 | 무수한 우연의 실에 엉켜 있는 존재 | 탄소의 공모 | 별은 어떻게 운명에 영향을 미칠까? | 우연일까? 계획일까? | 외계인은 존재할까?
감사의 말
참고문헌