[아하! 우주] “대체 외계인들은 어디 있는 거야?”

-'페르미의 역설'을 비디오로 풀어내다

'페르미 역설'이란 이탈리아의 천재 물리학자로 노벨 상을 받은 엔리코 페르미가 외계문명에 대해 처음 언급한 것이다.

페르미는 1950년 4명의 물리학자들과 식사를 하던 중 우연히 외계인에 대한 이야기를 하게 되었고, 그들은 우주의 나이와 크기에 비추어볼 때 외계인들이 존재할 것이라는 데 의견 일치를 보았다. 그러자 페르미는 그 자리에서 방정식을 계산해 무려 100만 개의 문명이 우주에 존재해야 한다는 계산서를 내놓았다.

그런데 수많은 외계문명이 존재한다면 어째서 인류 앞에 외계인이 나타나지 않았는가 라면서 "대체 그들은 어디 있는 거야?"라는 질문을 던졌는데, 이를 '페르미 역설'이라고 한다. ​

관측 가능한 우주에만도 수천억 개의 은하들이 존재한다. 또 은하마다 수천억 개의 별들이 있으니, 생명이 서식할 수 있는 행성의 수는 그야말로 수십, 수백조 개가 있을 거란 계산이 금방 나온다. 그런데도 왜 우리는 아직까지 외계인들을 한번도 본 적이 없는가? 이것이 페르미의 역설이 주장하는 내용이다. 그리고 이 역설은 아직까지 풀리지 않고 있다. ​

인류는 지난 100년간 놀라운 발전을 이루었다. 그러나 이 기간은 우주의 나이 138억 년에 비하면 그야말로 눈 깜짝할 찰나에 지나지 않는다. 그렇다고 우리가 미래에 다른 별을 방문하는 상상을 할 수 없는 것은 아니다.

우주에는 우리 외에도 다른 문명이 있을 거라는 데 많은 과학자들은 동의하고 있다. 그런데도 우리는 왜 외계인들을 한번도 본 적이 없는가? 그 이유로 항성 간 거리가 너무나 멀기 때문에 어떤 문명도 그만한 거리를 여행할 수 있는 기술을 확보하지 못한 거라고 과학자들은 생각하고 있다.

어쨌든 이러한 페르마의 역설을 한 전문가 그룹이 비디오로 풀이한 것을 발표해 화제를 낳고 있다.

유튜브 채널 쿠르트 게작트(Kurz Gesagt)가 제작한 이 비디오는 무엇이 우리 인류와 먼 외계문명과의 접촉을 막고 있는가를 잘 보여주고 있다. ​

첫번째 장애는(아마도 최대의 장애일 것이다), 바로 우주여행이다. 인류의 현재 기술수준으로는 이 거리의 장벽을 넘을 수가 없다. 예컨대, 태양계에서 가장 가까운 4.2광년 떨어진 프록시마 센타우리 별까지 가는 데만도 지금 로켓 속도로는 10만 년 가까이 걸린다. 만약 우리가 광속으로 날리는 로켓을 개발했다고 쳐도 우리은하를 가로지르는 데만도 10만 년이 걸린다. 하지만 이 은하도 우주 속에서는 한 개의 조약돌에 지나지 않는다.

이 모든 상황을 감안해볼 때 우리가 다른 행성으로 가서 산다는 것은 거의 불가능한 일일 것으로 보인다. 이것이 바로 외계인을 만날 수 없는 가장 근본적인 장애이다. ​

"우주는 아주 오래된 것입니다" 하고 비디오의 해설자는 말한다. "지구상에서 생명이 출현한 것은 36억 년 전입니다. 그리고 지성체인 인류가 지상에 나타난 것은 약 25만 년 전의 일입니다. 그런데 인류가 우주 거리의 통신기술을 확보한 것은 겨우 100년밖에 되지 않았습니다."

"이 우주에는 수백만 년을 이어온 외계인 제국들이 수천 개는 될 것입니다. 우리는 이제 겨우 그들과의 소통에 눈을 뜨고 만나고 싶어하는 것입니다." ​

장애의 또 하나는 통신 수단의 문제이다. 비록 외계 문명이 존재한다 하더라도 그들과 교신하기에는 우리의 통신 수단이 너무나 원시적인 것이라 소통불능일지도 모른다는 사실이다. 그리고 외계인들이 신호를 보내온다 하더라도 우리 기술로는 그것을 포착하지 못할 수도 있다는 것이다.

또 하나의 흥미로운 개념인 다이슨 스페어의 개념은 지성체의 집단의식을 내포한 가상 현실의 거대 구조물이 한 항성의 에너지를 아우르는 시스템을 구축한 것을 말한다. ​

"만약 갈색왜성을 도는 컴퓨터라면 그 별로부터 수십조 년에 걸쳐 에너지를 공급받을 수 있다"고 해설자는 말한다. 만약 이러한 구조물이 존재한다면 이들은 틀림없이 적외선 신호를 방출한 텐데, 아직까지 그러한 신호는 포착된 적이 없다.

"페르미의 역설은 오로지 한 문제의 그 해답이 달려 있다. 그것은 바로 우리의 기술수준이다. 우리의 기술이 어디까지 발전해갈 것인가, 어디에서 한계에 부딪힐 것인가에 문제의 해법이 달려 있다"고 해설자는 말한다. "우리가 지식에 대해 아는 것은 우리가 아무것도 모른다는 것이다."

우리 인류가 비록 은하의 시간 척도로 볼 때 극히 짧은 시간대에 존재하고 있지만, 만약 우리가 우주 속에서 홀로라면 우주 속에서 차지하는 우리의 진정한 위치를 탐구하기 위해 우리의 노력을 멈추지 말아야 하며, 다른 세계로 진출하기 위한 진보를 계속해야 할 것이라는 결론으로 동영상은 끝을 맺는다.

사진=1. 인류는 지난 100년간 놀라운 발전을 이루었다. 그러나 이 기간은 우주의 나이 138억 년에 비하면 그야말로 눈 깜짝할 찰나에 지나지 않는다. 그렇다고 우리가 미래에 다른 별을 방문(그림)하는 상상을 할 수 없는 것은 아니다. 우리 문명이 우주에서 최초도 유일한 것도 아님은 분명하지만, 그렇다면 '그들'은 대체 어디 있는 걸까?

2. 인류는 지난 몇십 년 동안 케플러 망원경(그림) 등으로 외부 행성계를 찾아왔지만 아직까지 어떠한 생명체도 발견하지 못하고 있다. 또한 100년 전부터 우주로 전파 신호를 보내고 있지만, 역시 아무런 응답도 접수하지 못하고 있다.


3. 또 하나의 가설은 다이슨 스페어(그림)로, 전 항성을 아우르는 에너지 시스템을 구축한 고도의 외계문명이다. 만약 이러한 구조물이 존재한다면 이들은 틀림없이 적외선 신호를 방출한 텐데, 아직까지 그러한 신호는 포착된 적이 없다.




이광식 통신원 joand999@naver.com