외계인은 도대체 어디에 있을까? 페르미 역설!
과연 우리가 전 우주에서 유일한 생명체일까?
관측 가능한 우주는 무려 직경 930광년이고,
그 안에는 최소 천억 개의 은하들이 있으며,
그 은하에는 각각 수천 억 개의 항성이 존재한다.
그리고 행성도 매우 흔해서, 우주엔 수십조 개의
거주 가능한 행성들이 존재한다고 추정된다.
압도적인 우주의 크기와 나이를 따져봤을 때,
우리의 문명을 초월하는 지적생명체는 우주에
넘쳐나야 정상이다. 그런데 모두 어디에 있을까?
이 물음의 시작이 바로 페르미 역설이다.
다시 말해, 외계 문명의 존재는 너무나 당연해 보이나,
어째서인지 우리는 지금껏 외계 문명의 흔적조차
찾은 적이 없기 때문이다.
우주엔 외계함선이 가득 차있어야 하지 않을까?
또 몇몇 고등 문명을 가진 종족들 끼리 전쟁을 하거나
우리은하는 이미 식민지화가 됐어야 하지 않을까?
결국 페르미 역설은 외계 문명의 문제를 해결하기
위해서는 반드시 거쳐야 하는 필수통과점이 되었다.
페르미 역설에 대한 대답으로 여러 가지 의견이 있다.
한번 알아보도록 하자.
1. 외계인은 이미 우리 곁에 있다.
맨인블랙 같은 얘기가 아니라, 동물원 가설을 말하는건데,
동물원 가설이란, 이미 고도의 외계 문명이 오래 전에
우리은하를 정복했고 그들이 한 구역에 자연보호구역
혹은 동물원을 설치했는데 그 구역 안에 지구가
있다는 것이다.
그들은 이 구역 내에 어떠한 간섭도 하지 못하도록
어떤 조치를 취해서 개발되지 않은 우주를 연구 혹은
관광 목적으로 보존하려 한다. 이 가설이 사실이라면
외계인 관리자가 우리를 지속적으로 관찰하며 문명
발달 수준과 개체 수 등을 분석하고 있을 수도 있다.
2. 외계인은 존재하나 통신이 안 된다.
전파의 전달 속도가 광속을 넘을 수 없다는 한계에서
비롯된 설이다. 우주 어딘가에 있기는 하나, 아직
연락할만한 기술이 없다는 것이다.
광속이라는 것은 지구 기준으로 볼 땐 아득하게 빠르지만,
우주 기준에서는 비참할 정도로 느린 속도다.
아래의 영상에선 유니버스 샌드박스를 활용해 시각적으로
광속을 구현했는데, 태양에서 나온 빛이 지구는 둘째 치고
수성에 도달하는 것조차 우리의 인내심을 시험한다.
명왕성까지 도달하는 것을 보기 위해 시뮬레이터를
천 배만큼 가속해야 했다.
속도는 그렇다 치더라도 문제는 아직 많다.
인류처럼 외계인도 다른 종족을 찾기 위해 전파를
여기저기 쏜다고 생각해 보자. 하지만 그 전파를
우리가 수신할 가능성은 과연 얼마나 될까?
일례로 중력 렌즈 효과가 있는데, 강력한 중력장이
주변의 빛의 방향을 왜곡시켜 버린다.
또 블랙홀이나 다른 천체에 의해 전파 전송이
방해받을 수 있다. 마지막으로 서로가 위치,
존재 자체를 모르기 때문에 사실상 전파를
난사하게 된다.
심지어 서로 위치를 확신해도 연락을 취하는 것은
불가능에 가깝다. 1mm의 오차도 그 거대한 우주에선
수백 수천 광년의 오차가 생겨버리기 때문이다.
외계인이 우리의 신호를 받았어도 여전히 문제가
발생한다. 그 전파의 회신을 어떻게 할 것이며,
우리가 어떻게 받을 수 있을지 말이다.
혹은 이미 외계인들의 문명 수준이 고도로 발달해서
인류가 지금 쓰고 있는 전파 통신과 같은 미개한 방식은
쓰지 않는다는 가설도 있다.
지구를 무인도, 전파를 바닷물이라고 생각해 보자.
무인도에 고립된 한 사람이 유리병에 쪽지를 써서
바닷물에 띄웠다.
그것을 우연히 스마트폰으로 카카오톡을 하던
육지 사람이 발견 한다 쳐도 신경이나 쓸까?
생각해보니 신기해서 신경 쓸듯.. 참 거지같은 비유였다.
3. 외계인은 우리에게 관심이 없다.
외계인이 우리의 존재를 감지해 냈지만, 다른 종족과의
소통에 아무 관심이 없을 수도 있다. 즉 엄청난 기술을
갖췄으나, 지성이나 자아가 전혀 없는 우주 개미를
상상해볼 수도 있다.
혹은 기술은 구석기 수준이지만, 예술만 하는 종족이
있을 수도 있다. 모든 외계 지성체가 기술 문명을 발달
시켰을 거란 생각은 지나친 비약이다.
우리는 너무 인간적인 외계인만을 상상하는 경향이 있다.
외계인이 우리가 상상조차 할 수 없는 너무나도 다른
생명체라면, 그들도 자신들 외의 생명체에 관심을 갖고
통신을 위해 노력할 것이라는 가정은 문제가 있다.
우주 문명에는 3단계의 척도가 있다.
1단계는 행성의 에너지를 100% 활용하는 것이다.
현재 우리는 이를 73% 달성한 수준으로 앞으로 수백 년
안으로 1단계 문명에 도달할 것이다.
2단계 문명은 모항성의 에너지를 100% 활용할 수 있다.
다이슨 구체 같은 공상과학이 필요하나 이론적으로는
가능하다.
3단계 문명은 은하 전체의 에너지를 조정할 수 있다.
이 단계의 외계 종족은 우리에겐 아마 신처럼 보일 것이다.
그러나 과연 3단계 문명에 도달한 외계 종족이 과연 무엇을
위해 은하를 정복하려고 할지도 생각해 볼 필요가 있다.
그들은 어쩌면 연산력이 매우 큰 컴퓨터에 종 전체가
자기의 의식을 업로드해서 가상의 세계에서 살았거나,
살고 있을지도 모른다. 죽음이 없는 완벽한 삶 속에서
영원을 경험하면서 말이다.
컴퓨터가 적색 왜성을 감쌀 경우, 이 컴퓨터는
약 10조년 동안 전력을 공급받을 수 있다.
만약 이런 선택지가 있다면 그들은 은하계 정복이나,
다른 문명과의 만남에 대해 전혀 관심이 없을 것이다.
4. 지구는 특별하고 희귀한 행성
블랙홀과 같은 우주 환경의 극단성과 가혹성,
그리고 지구와 태양계의 특별함 등이 논거로 주장된다.
바로 희귀한 지구 가설이다.
흔히 태양이 작은 별이라고 오해를 많이 하는데, 사실
태양은 상위 1%에 들 정도로 크고 밝은 항성이다.
태양보다 작고 밝기도 낮은 적/갈색 왜성이 항성의
90%를 차지하는데, 이러한 항성은 골디락스 존
(생명체가 생겨날 수 있는 궤도)이 항성과 너무 가까이
형성되므로 대부분의 행성이 조석력으로 고정되어
한쪽면만 항성을 바라보는 상태가 된다.
이런 행성은 생명체가 생기기 어렵다는 것이 정설.
생긴다 해도 지적 생명체가 나올 수준은 아닐 것이다.
일단 90%의 항성부터 믿고 걸러야 한다는 뜻이다.
무생물 → 단세포 생물 → 다세포 생물 → 지적 생명체의
과정에는 아주 넘기 힘든 세 개의 고비가 있다.
이 중 한두 개는 어찌어찌 가능하더라도 세 개의 고비를
모두 넘을 확률을 매우 희박해 지구가 유일할 지도 모른다.
아래의 영상은 이에 대해 설명한다.
물론 이 0에 가까운 확률에 무한 시행이 더해지면 일어날
가능성은 존재한다. 하지만 그 일어날 가능성이 무한시행을
통해 딱 한번 당첨된 것이 '인류'일 수도...
그리고 NASA가 2015년 10월 20일 발표한 연구에 따르면
94%의 지구형 행성은 아직 태어나지도 않은 상태라고 한다.
이는 NASA의 허블 우주망원경과 케플러 우주망원경으로
수집한 정보에 기반 한 것이다.
따라서 인류는 우주의 초창기 지성체일 가능성이 높다는
결론에 다다를 수 있다.
그토록 젤나가를 찾아 헤맸는데 우리가 젤나가 일지도...
혹은 이미 고도의 문명을 갖췄던 외계 종족들이 모두
멸망했다는 가설도 있다. 이 가설도 그럴싸한데, 우주의
나이가 얼마나 많은지, 그리고 인류 문명이 우주적
기준에서는 찰나에 불과한 수천년간 얼마나 빠르게
발전했는지 생각해보자.
외계 문명이 가령 10억 년 전에 탄생했었다면,
이미 그들이 우리 은하를 모두 식민지화 시켰어야 한다.
그러나 그렇지 않다는 것은 외계 문명이 존재한 적이
없다던가, 존재 했지만 그정도로 발전하기도 전에
이미 멸망해버렸다고 생각할 수도 있다.
이 주장대로라면 우주에는 수많은 문명이 존재했고
앞으로도 생길 것이지만, 그들은 결코 가까운 거리 내에서
동시에 존재할 수 없기에 모든 문명은 이 페르미 역설을
고민했을 것이다. 그리고 고민을 시작한지 얼마 지나지
않아 해결하지 못한 채 멸망한다.
영국의 물리학자 브라이언 콕스는 페르미 역설에 대해
다음과 같은 답을 제시했다.
“자기 자신을 파괴 할 수 있는 힘을 지닌 문명은 죄다
스스로 자멸해버리기 때문에 우리가 다른 외계 문명을
찾아내지 못하는 것이다.”
이는 어쩌면 우리의 가까운 미래가 될지도 모른다.
[신기한 사실들 더 보기]
(영상) 영원히 살 수 있을까?
(영상) 소름 돋는 블랙홀의 크기
(영상) 꿈에 관한 10가지 사실들
