빅뱅은 정말로 과학적인가? - Dominic Statham 글, 이종헌 역

빅뱅은 정말로 과학적인가?

 

Dominic Statham 글, 이종헌 역

출처: creation magazine Vol. 41(2019), No. 1 pp. 48-50

 

 

 

진화론적 신념을 장려하는 대부분의 교과서에 따르면, 우주는 약 140억 년 전에 존재하게 되었다. 우주는 지금의 우주 공간 전체에서 발견되는 수십억 개의 은하를 구성하는 모든 물질과 에너지를 압축한 상상할 수 없을 정도로 뜨거운 ‘점’인 특이점으로서 시작했다고 짐작된다. 빅뱅 이후에 이 특이점은 팽창하고 냉각되기 시작하여 쿼크와 전자가 형성 될 수 있게 했는데, 이것이 원자의 구성요소가 되었다. 우주가 계속 냉각됨에 따라 쿼크가 결합하여 양성자와 중성자를 형성했다. 그런 다음 이들이 결합하여 ‘가벼운 원소’, 즉 (소량의 ‘무거운 수소’ 또는 중수소를 포함하는) 수소, 헬륨 및 리튬을 만든다. 그리고 이 모든 것이 우주의 처음 3분 안에 일어났을 것이다!

 

그러나 이 원소들은 여전히 원자가 아니라 핵이었다. 짐작컨대 그것은 약 379,000년의 냉각을 거친 후에 핵이 전자와 결합하여 원자를 형성 할 수 있었다. 이 수소 및 헬륨 가스는 첫 번째 별들이 형성되는 물질을 제공했다고 한다. (수소와 헬륨과 리튬은 질량이 거의 없기 때문에 ‘가벼운 원소’라고 알려져 있다. 진화론 우주론자들은 (그들이 ‘금속’이라고 부르는) 무거운 원소는 별들 안에서 형성되었다고 생각한다.

 

물론 성경적 창조론자들은 사건의 순서가 성경과 모순되기 때문에 빅뱅 이론을 거부해야한다. 빅뱅 이론에서는 별들이 지구보다 먼저 나왔지만, 창세기에서는 지구가 별들보다 먼저 만들어졌다.

 

빅뱅을 뒷받침 하는데 제시된 주요한 증거는 세 가지가 있다: 배경 열, 풍부한 ‘빛 요소’ 및 우주의 팽창이다.

 

 

Background heat(배경 열)

 

우주는 원래의 빅뱅 ‘폭발’의 ‘잔광(after-glow)’ 혹은 ‘권총에서 나는 연기(smoking gun)’라고 불리는 낮은 수준의 배경 열에 둘러싸여 있는 것으로 보인다. 이것을 ‘우주 마이크로파 배경 복사’ (CMBR)라고 한다.(1) 그것은 매우 정확하게, 그리고 매우 상세하게 측정되어 있으며, 빅뱅에서 예상되는 온도와 일치하는 온도를 가지고 있다고 한다.

 

그러나 창조과학자들은 이러한 배경 열이 실제로 빅뱅 이론의 주요 문제라고 지적한다. 그 이유는 실제로 전 우주에 걸쳐 이 온도가 같은데 이것은 빅뱅에서 예상되는 것이 아니기 때문이다. 보통의 ‘폭발’은 실제로 관찰된 극도로 고른 패턴이 아니라 고르지 않은 열 패턴을 남길 것이다.

 

물론 진화론자들은 ‘지평선 문제(horizon problem)’라고 불리는 이러한 어려움을 잘 알고 있으며, 어떤 사람은 해결책이 있다고 주장한다. 아마도, 초기의 ‘폭발(bang)’ 직후 그리고 아주 짧은 시간 동안 우주는 훨씬 더 높은 비율로, 실제로는 빛의 속도보다 더 빠르게 팽창함으로써 배경 열이 고르게 될 수 있었다. 이 매우 빠른 팽창을 ‘인플레이션’이라고 한다.

 

그러나 프린스턴 대학의 알버트 아인슈타인 과학 교수인 폴 슈타인하르트(Paul Steinhardt)에 따르면, “인플레이션은 매우 유동적이고 … 다른 결과를 얻기 위해 수정한다면 … 어떤 결과든 얻을 수 있다.” 그래서 그는 이렇게 말한다. “인플레이션을 뒷받침하거나 혹은 반박할 증거를 찾을 수 없습니다.”(2) 창조과학자들은 이에 동의하고, 실제로 이것은 빅뱅이론이 틀렸다는 것을 지적하는 사실들을 설명하기 위해 요청된 이야기에 지나지 않는다고 주장할 것이다.

 

 

Abundance of light elements(풍부한 빛 요소)

 

빅뱅 이론은 우리가 실제로 우주에서 발견하는 빛 요소의 양을 정확하게 예측했다고 한다. 수소가 가장 흔하고 다음으로 헬륨, 중수소 및 리튬 순으로 많을 것이라고 예측했는데 그대로 관찰이 되었다. 특히 헬륨의 양(25 %)은 빅뱅 이론을 기반으로 한 계산과 일치한다. 그러나 역사적으로 이 주장은 매우 논란의 여지가 있다. Burbidge와 Hoyle 교수는 이렇게 지적한다,

 

“우리는 지금 헬륨의 존재가 마이크로파 배경 복사와 더불어 … 빅뱅 측의 주요한 증거로 주장되는 단계에 도달해 있습니다. 그러나 이 주장은 풍부한 헬륨과 마이크로파 배경 복사를 설명 할 다른 방법이 없는 경우에만 강력합니다.”(3)

 

그들은, 그런 다음 이 헬륨은 (빅뱅이 아니라) 별 안에서 수소의 연소(융합)에 의해 생성되었으며, 별에서 방출되고 먼지 구름에 의해 흡수된 열이 우주 마이크로파 배경 복사를 생성했다고 주장했다.

 

Burbidge 교수에 따르면, 관측된 헬륨의 풍부함이나 우주 마이크로파 배경의 수준은 실제로 빅뱅 이론의 예측이 아니었다고 한다. 과학자들은 이미 헬륨의 풍부함을 측정했는데, 그 이론을 조정하여 그것이 ‘올바른 결과’를 얻은 것으로 만들었다. 그는 우주에 있는 헬륨의 양을 ‘예측’하게 하도록 하는 매개 변수(빅뱅 이론에서의 숫자)와 관련하여 다음과 같이 썼다:

 

“그것은 결과가 올바르게 나오도록 선택되었습니다 … 이것이 빅뱅 이론이 마이크로파 배경을 설명하거나 우주 헬륨 값이 0.25(즉 25%)에 가까운 것을 설명한다고 주장 할 수 없는 이유입니다. … 실제로 빅뱅을 믿는다면 관측과 이론이 일치하도록 매개 변수를 선택할 수 있는데, 그 주장은 기본 이론에 근거한 것이 아닙니다.”(강조는 원본에 따름)(4)

 

진화론적 우주론자들은 때때로 빅뱅 이론이 위성 측정으로부터 얻은 정보(데이터)를 사용하여 빛 요소의 양을 예측할 수 있다고 주장한다.(5) 그러나 이것은 그들의 이론이 관찰될 수 없는 형태의 물질인 ‘암흑 물질(dark matter)’의 존재에 의존하기 때문에 그렇게 될 수 없다.(4,6) (은하와 별들이 자연 과정으로 어떻게 형성되는지를 설명하기 위해서는 많은 창조론자들과 일부 세속 우주론자들이 존재하지 않는다고 믿는 이 ‘암흑 물질’이 필요하다.)(7)

 

 

The expanding universe(팽창하는 우주)

 

우주의 팽창이 빛의 파를 뻗어나가게 하여 빛을 붉게 하는 것으로 생각된다.(8) 이것을 ‘적색 편이 (redshift)’라고 하며 우리가 은하계를 볼 때 관찰된다. 또한 일반적으로 은하가 더 멀리 있을수록 적색편이가 더 커진다.(9) 이것은 우주가 팽창하고 있으며, 은하가 더 멀리 있을수록 더 빨리 멀어져가는 것을 나타낸다고 이해된다. 그러므로, 시간을 거꾸로 되돌리면 우주가 점점 더 작아져서 원래의 상태인 특이점에 도달할 것으로 여겨진다.

 

많은 창조과학자들이 우주가 팽창하고 있다는 증거는 받아들이고 있지만, 이것이 우주가 특이점으로부터 시작했음을 의미하는 것은 아니며, 우주는 하나님이 창조하셨을 때 상당히 큰 상태에서부터 팽창을 시작했을 수도 있다.

 

창조론자들은 우리의 우주가 무작위적인 ‘폭발’로부터 시작되었다는 무신론자들의 주장은 터무니없다고 주장한다. 예를 들어, 필요한 팽창 속도에서 아주 작은 차이가 있더라도 치명적일 수 있기 때문에 팽창 속도는 아주 정확해야만 한다. 아주 조금 더 빠르다면 입자들이 서로 떨어져 날아가게 되어 그들끼리 모여서 별과 행성을 형성하지 않는다. 아주 조금만 느리다면 중력이 모든 것을 다시 끌어 모아서 행성과 생명이 없는 극단적인 ‘큰 위기(crunch)’를 초래했을 것이다. 노벨상 수상자인 Steven Weinberg 교수에 따르면, 필요한 팽창률(‘우주 상수’라고도 함)을 결정하는 숫자는 소수점 이하 120 자리 이내여야 했을 것이다.(10)

 

그러나 이것은 무엇을 의미하는가? 자, 콘크리트 배합을 예로 들어 보자. 여기에 첨가되는 물의 양이 매우 신중하게 제어되어야하며, 그렇지 않으면 콘크리트에 필요한 강도를 얻을 수 없다. 일반적으로, 시멘트 100kg마다 약 40kg의 물을 첨가해야 한다. 특정 건축 프로젝트에 대해, 충분한 여유가 있을 수 있는데, 첨가되는 물의 양에 1kg의 오차가 있더라도 콘크리트가 여전히 요구되는 강도를 갖는다. 0.1kg의 오차 한계로 작업하는 것도 여전히 실질적 일 수 있다. 그러나 허용 오차가 0.0000001 kg에 불과한 경우 이것은 분명히 비현실적이다.

 

0.000001은 1의 왼쪽으로 여섯째 자리에 소수점이 있다.

 

 

그러나 소수점 이하 120 자리의 숫자는 소수점이 1의 왼쪽으로 120번째 자리에 있다:

 

 

  

 

단지 ‘폭발’이라는 것이 일어나서 이런 정밀한 팽창 속도를 우연히 만들어냈다고 믿는 것이 얼마나 현실적일까?

 

그러나 팽창률은 생명이 존재할 수 있는 우리의 우주와 같은 우주를 빅뱅이 만들어 내기 위해 ‘미세 조정‘ 되어야 했던 많은 요소 중 하나일 뿐이다. 예를 들어, 원자를 구성하는 입자의 질량, 원자를 서로 결속하는 힘 및 중력이 모두 올바른 값을 갖지 않았다면 빅뱅은 생명이 없는 우주를 만들었을 것이다.(11,12) 창조과학자들은 이만큼 정밀한 과정은 우연히 일어날 수 없다고 주장한다.

 

 

Conclusion(결론)

 

기독교인들은 기원에 관한 세속적인 설명을 받아들이려는 위협을 가질 필요가 없다. 빅뱅 이론은 그것을 지지하는 것처럼 보이는 증거들만 사람들에게 노출되었기 때문에 과학적인 것으로 보일 뿐이다. 동시에, 주요 과학적 문제에 대해서는 언급이 되지 않고 있다. 빅뱅 이론은 창세기의 창조에 대한 설명과 모순되며, 성경을 믿는 창조론자들은 하나님 말씀의 권위에 따라 그것을 거부해야한다.

 

 

References and notes(참고문헌과 주석)

 

1. Technically, CMBR is said to date from the 379,000 years after the big bang when atoms were formed. Previously, the energetic nuclei and electrons, as charged particles, would scatter any radiation, but when they combined to form neutral atoms, the universe became transparent to the radiation.

2. Horgan, J., Physicist slams cosmic theory he helped conceive, Scientific American, 1 December 2014; blogs.scientificamerican.com.

3. Burbidge, G. and Hoyle, F., The origin of helium and other light elements, The Astrophysical Journal 509:L1–L3, 10 December 1998.

4. Burbidge, G., The case against primordial nucleosynthesis, in: Hill, V., Francois, P. and Primas, F., eds, From Lithium to Uranium: Elemental tracers of early cosmic evolution, IAU Symposium Proceedings of the International Astronomical Union 228, Paris, May 23–27, 2005; adsabs.harvard.edu.

5. That is, measurements of ordinary matter density. See wmap.gsfc.nasa.gov/universe/ bb_tests_ele.html.

6. Hartnett, J., Dark Matter and the Standard Model of particle physics—a search in the ‘Dark’, 28 September 2014; creation.com/search-in-the-dark.

7. Hartnett, J., Is ‘dark matter’ the ‘unknown god’? Creation 37(2):22–24, April 2015; creation.com/dark-matter-god.

8. More precisely, because the wavelength of the light is now longer, it has ‘shifted’ towards the red end of the spectrum. Note that this does not necessarily cause a particular star to ‘look red’.

9. Professor Halton Arp, however, noted that there are many exceptions to this rule, which are difficult for advocates of big bang theory to explain. See Hartnett, J., Big-bang-defying giant of astronomy passes away, 31 December 2013; creation.com/haltonarp-dies.

10. Weinberg, S., Facing Up: Science and its cultural adversaries, Harvard University Press, USA, pp. 80–81, 2001.

11. Lewis, F.G. and Barnes, L.A., A Fortunate Universe: Life in a finely tuned cosmos, Cambridge University Press, UK, 2016.

12. See also Statham, D., A naturalist’s nightmare [review of Ref. 11], J. Creation 32(1):48–52, April 2018.

 

 

DOMINIC STATHAM,

B.Sc., D.I.S., M.I.E.T., C.Eng. spent 25 years working as an engineer in the aeronautical and automotive industries. He is now a speaker/writer for CMI-UK/Europe. For more: creation.com/statham.