신의 숨겨진 얼굴
제럴드 슈레더 저, 손광호, 박영혜 역, 하늘곳간, 2006년 4월 29일 초판발행, pp.247, 10,000원
(2014년 1월 2일 읽음)
(소개) 저자는 MIT에서 학사, 석사 및 지구과학(생물학)과 핵물리학으로 박사학위를 받고, 이스라엘의 바이즈만 연구소, 히브리대학교, 볼카니연구소에서 봉직한 우리 시대의 과학자이다. 기타 그의 저서 = ‘창세기와 빅뱅’, ‘신의 과학’. 이 책 ‘신의 숨겨진 얼굴’에서는 저자가 섭렵한 과학의 여러 분야에서 창조주의 손길을 소개하고 있다.
(소감) 그는 하나님의 창조를 믿지만 그것을 진화론과 부합시키면서 성경의 내용이 과학적으로 틀리지 않다고 기술하는 것 같다. 진화를 인정하지 않는 것 같으면서도 진화론적 사고틀에 성경을 맞추려고 한다. 이 책에서는 순수 과학 분야를 많이 설명해 놔서 거슬리는 부분이 그리 많지 않기는 하다.
각 분야에서 배울만한 사실들이 많이 기술되어 있다. 나중에 부분적으로 참고할 것이 많다.
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* 프롤로그 – 우리는 살아있는 우주다.
1. 존재의 수수께끼
* 원자의 중심에 있는 핵을 확대해서 측정해 보면, 핵의 크기가 10cm라 할 때, 전자구름은 6km 정도까지 멀리 퍼져 있다. 그런데 그 사이는 놀랍게도 빈 공간이다. 믿어지지 않겠지만 단단한 쇠붙이도 99.999999999999퍼센트는 텅 빈 공간이다.
* 사실상 물질의 실체는 없고 단지 보이지 않는 힘이 작용하고 있을 뿐이다.
* ‘모든 존재는 정보에 불과한 양자 파동 함수가 형체로서 표현된 것’이라는 주장은 더 이상 괴상한 발상이 아니다. 이 세상은 사물이라기보다는 생각이며, 실체라기보다는 비실체라는 사실을 알게 될 것이다.
* 하나님은 적절한 수준의 불확실성을 도입하여, 세상이 주어진 범위 내에서 자유로이 운용되도록 허용하였고, 인간에게는 자유의지를 따라 선택할 수 있는 능력을 부여한 것이다.
2. 물리학과 형이상학
* 뉴턴 시대에는 물리학과 형이상학이 공존하는 것이 문제되지 않았다. 뉴턴 자신은 자연법칙의 보편성을 발견한 최초의 인물이었지만, 창조의 하나님에 대한 자신의 확고한 믿음과 갈등을 빚지 않았다.
* 계시와 자연은 창조의 두 가지 측면이다.
* 과학은, 힘의 영역이나 질량 없는 에너지의 파장인 하나의 근원적인 실체가 우리 주위에서 보는 다양한 물질로 표현되어 있는 것임을 입증하여 물질의 전체성을 밝혀내었다. 자연에 대한 과학적인 탐구가 초자연적인 단일체를 발견한 것이다.
3. 우주의 작동원리
* 물질은 에너지로 인해 생겨나며, 그 에너지는 정보로 인해 생겨난다. 우주 만물은 이러한 정보의 근원인 지혜의 표현이다.
* 막스 플랑크는 열이 가해진 물체에서 발산되는 빛의 파장은 연속적인 형태가 아니라, 불연속적이고 고정된 값의 에너지로 발산된다는 놀라운 사실을 발견했다. 이는 아인슈타인의 특수상대성 이론의 중요한 근거가 된다. 플랑크는 파동으로 발산되는 이러한 에너지가 오직 불연속적인 덩어리로 존재한다는 사실을 발견하고 이것을 ‘양자’라 하였으며 양자의 에너지를 ‘광자’라고 이름 붙였다.
* 전자는 ‘제로’(0)의 시간 사이에 궤도를 바꾼다.
* 드 브로이는 “위대한 자연법칙에 따라 물질의 에너지는 고유한 주기적 파동을 갖는다”라고 발표하였다. 즉 모든 물질은 고유의 파장과 주파수(초당 진동수)를 갖는다. 이제 우리는 물질이 에너지라는 사실 외에, 물질은 입자이며 동시에 파동이라는 것까지 믿어야 할 지경에 이르렀다.
* 원자가 마치 에너지의 가시적인 형태라는 사실을 입증한 과학은 이제 우주 만물이 정보나 지혜, 혹은 아이디어의 가시적인 형태라는 사실을 인식하는 단계로 접근하고 있는 것 같다.
* 중력 – 뉴턴의 자신도 중력이 어떻게 발생되며, 그 정체가 무엇인지에 대해서는 알 수 없었던 것이다.
* 전자기력
* 에너지는 관측된 현상을 계량적으로 표시하기 위한 편의상의 개념일 뿐이다. 에너지의 본질은 에너지가 만들어 내는 물질보다는, 에너지를 만들어 내는 정보에 더 가까운 편이라고 해야 할 것이다.
* 망치로 내려칠 때, 못은 나무 분자 사이에 광자들이 만든 보이지 않는 결합을 깨뜨리는 것이다. 보이지도 않고 질량도 없는 광자가 그 입자들 사이를 빛의 속도로 왕복하고 있다.
* 전자는 빛의 십분의 일의 속도로 돌고 있는 것으로 추정된다. 엄청나게 빠른 속도다. 그러므로 광자는 구부러진 경로를 가로질러 간다거나 특정 전자와 접촉하기 위해서 전자의 위치를 미리 예측하여야 한다.
* 어떤 경우에는 궤도를 도는 전자를 핵 안으로 끌어오기도 하는데 이를 ‘전자포획’이라 한다. 이때 포획된 전자(음전하)와 원자핵의 양성자(양전하)가 서로 상쇄되어 중성자(무전하)가 된다.
* 보편적인 힘은 스스로 두 가지 제약을 갖고 있다. (1) 배타성원리로 ‘하나의 원자나 분자 내에서 두 개의 전자가 같은 에너지 상태를 가질 수 없다.’ (2) 원자핵을 감싸고 있는 ‘전자들은 서로 떨어져서 정해진 궤도에서만 돌아야 한다’는 것이다.
* 에너지의 근원은 실체가 없는 그 어떤 에테르(아인슈타인에 의해 상대성이론이 정립되면서 에테르 가설은 사라졌지만, 그 의미는 계속 사용되고 있다)적인 것임을 발견하게 될 것이다. 바로 이것을 지혜, 아이디어 또는 정보라 할 수 있다. 이 세가지 의미를 함축한 히브리어 단어는 ‘에메트’로서 ‘진실’이라는 의미를 갖는다.
* 드브로이의 입자와 파동의 방정식: hv = mc2, 여기서 h는 플랑크 상수이고 v(누)는 주파수이다.
* 아인슈타인은 빛에서 파동과 입자의 이중성을 발견하였는데, 드 브로이는 그 이중성을 물질에까지 확장하여 물질에도 파동이 있다는 것이다. 에너지와 물질, 그리고 파동과 입자는 결국 입자와 에너지와 시간이 합쳐진 근원적인 실체에서 파생된 여러 모습이라는 것이다.
* 우리가 보는 모든 물질이 결국은 정보가 응축되어 보이는 것이다.
* 오캄의 면도날: 모든 것은 동일하며, 가장 단순한 설명이 가장 우아한 설명이며 진실일 경우가 많다.
4. 생명 세포 이야기
* 아무리 단순한 생명체에도 통일된 지혜가 들어있으며, 그 지혜가 발하는 경이로움은 물리학의 경이로움을 무색케 할 정도이다. 모든 생명의 본질은 정보가 모이고, 조직되고, 처리된 결과라는 것을 알게 될 것이다.
* 지혜, 정보, 아이디어는 ‘신의 숨겨진 얼굴’이다.
* 사람의 육신은 그 속에서 10의 27승개의 원자들로 구성된, 75조 개의 세포가 공생하면서 일사분란하게 움직인다.
* 정자가 자신의 유전정보를 난자에게 전해주는 단 한번의 행동으로 인해 1 뒤에 0이 27개나 붙는 10의 27승 개의 원자들이 조직된다. 결합하는 이 두 개의 작은 세포 속에는 이미 태아가 성인이 될 때까지 성장의 각 단계에 필요한 모든 정보가 들어있다.
* 뜨거운 쇠를 만지면 아픈 이유는 쇠의 분자들이 당신의 손을 실제로 때리기 때문이다. 분자가 때리는 힘이 아주 강하다면 피부의 분자 사이의 결합을 깨어 상처를 낼 것이다.
* 우리는 생명체를 이루는 모든 원소를 예측할 수 있지만, 어떻게 단백질이 만들어지는지 혹은 생명이 어떻게 탄생되는지 예측하는 방법은 알 수가 없다.
* 당신 몸의 각 세포는 지금 이 시각에도 매초마다 2천개의 단백질을 만들어 낸다.
* 단백질은 수백개의 아미노산이 한 줄로 결합된 것이며, 아미노산은 20여개의 원자로 구성된 분자다. 우리 인체의 각 세포에서는 초당 아미노산 50만개 정도를 결합하여, 각종 단백질을 생산하고, 해당 단백질이 필요하다고 신호를 보낸 세포 안팎의 장소로 수송한다.
* 기본적인 세포 구조는, 해조류에서 인간 세포에 이르기까지 전 생물권을 통틀어 모두 동일하다. 모든 생명체의 공통점은 물을 기반으로 한다.
5. 감수분열과 인간의 탄생
* 태아와 엄마 양쪽에서 만들어진 태반은 엄마로부터 태아를 격리시키는 데 상당한 몫을 한다.
* 가장 중요한 활동들이 최초 8주 내에 모두 완료된다. 배아의 상태에서 이제 태아가 된다.
6. 신경
7. 뇌
* 태어날 때 이미 1,000억개의 뉴런이 만들어져 있다. 9개월의 임신기간 중에 초당 평균 4천에서 5천개 정도의 신경세포가 만들어지는 셈이다.
* 뇌에서 쌍이 아닌 유일한 기관은 송과체로서 완두콩만한 크기이며, 시상의 맨 윗부분에 위치해 있다. 하나밖에 없으므로 한때는 영혼이 깃들어 있는 곳으로 생각되기도 하였다. 이곳은 깨어있게 하는 기능을 하는 곳이다. 송과체에는 수면 호르몬인 ‘멜라토닌’이라는 물질이 분비된다. 밝은 빛의 신호가 들어오면 송과체는 멜라토닌 분비를 줄여 몸 속 시계를 기상 모드로 바꾼다.
* 듣는 과정에 있어서 가장 경이로운 것은 귀 안의 2만여개의 섬모들이 반응하는 신속성이라고 할 수 있다. 다장조는 매초 256회 진동한다. 한 옥타브가 더 높은 다장조는 초당 512회 진동하고, 그보다 더 높은 다장조는 초당 1,024회 진동한다.
8. 마음속의 그림
* 시상은 후각을 제외한 모든 자극을 받아서 가까이 있는 편도체에 보내어 신속하면서도 감정적인 반응을 일으키게 하는 동시에, 자극을 피질에 보내 천천히 논리적으로 사고하게 한다.
* 대뇌피질 – 논리와 지성을 처리, 소뇌 – 몸의 균형을 잡을 수 있도록 한다.
9. 생각에 대한 생각
* 수도꼭지에서 떨어지는 물 한방울에는 10의 21승개의 H2O 분자가 들어있다.
* 각 세포에서 초당 2천개 정도의 단백질이 만들어진다.
* 뇌에는 이러한 세포가 1,000억개나 되는데 그 1,000억개의 신경마다 1,000여개의 축색돌기/수상돌기 시냅스가 뻗어있음을 생각해 보라.
* 아인슈타인의 E=mc2 이전에 그 누가 고체나 액체, 기체로 된 이 세상 만물의 근본이 만질 수도 없고 질량도 없으며 파동과 입자의 이중성을 가진 광자라 불리는 에너지 같은 것이라고 상상이나 했겠는가? 질량도 없고 무게도 없는 광자가 우주의 엄청난 무게의 권원인 것이다.
10. 착각
11. 행간 읽기
* 나는 카인이 아벨을 때려죽일 때, 아벨도 죽을 힘을 다 해 하나님께 호소했을지 궁금하다. 아벨은 하나님께 도와 달라고 호소했을 것이다. 하나님은 아벨의 제물을 받으셨음에도 아무런 도움을 주지 않았다.
* 성경은 환상이 아닌 현실을 가르친다. 성경은 ‘자비롭고 은혜롭고 노하기를 더디하고 인자와 진실이 넘치는 하나님’이라고 묘사하고 있지만, 선한 사람들에게 나쁜 일이 일어나며, 하나님이 그런 일도 벌어지도록 허용하고 있음을 보여준다. 창세기 4장에서 착한 사람 아벨은 죽는다. 우리는 충격을 받아 그러한 신으로부터 도망치려 할지도 모른다. 요나는 시도했지만 실패했다.
* 성경은 이 세상의 무작위성을 알게 하려는 것이다. 자비와 은총의 창조주가 피조물 안에 내재해 있는 가운데, 때로는 즐거움을 가져올 수도 있고 때로는 비극을 가져올 수도 있는 자연의 무작위성을 알게 하려고 우리에게 도전을 주는 것이다.
* 모든 존재의 근본은 지혜이다.
부록
* 세포는 막으로 둘러싸인 공 같은 모양이며, 직경이 20-30 미크론 정도이다. 그 속에서 1만개 정도의 단백질과 3만여개의 분자들이 생체정보에 따라 각자 맡은 바 난해한 기능들을 일사분란하게 처리하고 있다.
* 지금 이 순간에도 당신 몸에서는 초당 400-500만갸의 세포가 만들어지고 있다.
* 피부의 표피는 대략 1주일마다 새로운 세포로 교체된다.