 이 름
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김창환
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창조의 증거(2)
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창조의 증거(2)(김창환)
IV. 화합물
1) 물7)
......The above anomalous properties of the expansion of water and its consequences have always struck us as presenting the most remarkable instances of design in the whole order of nature......8) -- Prout
물은 매우 특별한 화합물이다. 비열이 매우 크고 응고열과 기화열이 매우 크며 상당히 큰 열전도도를 가지고 있어서 생체와 지구의 온도유지에 큰 역할을 하고 있다. 물과 다른 화합물의 여러 수치들을 비교해볼 때 오직 물만이 지금 물이 하고 있는 열적인 역할에 유일하게 적합하다고 생각되어진다. 뿐만아니라 4도 이하에서는 냉각하면서 오히려 부피가 팽창하는데 이는 수중생물에게 몹시 중요한 점이다.
한편 물은 유전상수가 상당히 커서 전하나 전기 쌍극자를 안정화시키는데 탁월한 능력을 갖추고 있다. 이는 분자 수준의 상호작용이 근본적으로 전기적인 힘을 그 원천으로 하고 있다는 점을 생각할 때 매우 중요하다. 즉 생체분자들이 어떤 작용을 할 수 있으면서 적절히 안정한 상태로 존재하기 위해서는 물과 같은 환경이 반드시 필요하다고 할 수 있을 것이다.
또 물은 매우 큰 표면장력을 갖는데 이는 모세관 현상을 통해 올라갈 수 있는 높이가 높음을 의미한다. 이것은 식물이 물을 빨아들이는 데 대단히 중요한 역할을 한다.
2) 이산화탄소9)
......Two chemical individuals stand alone in importance for the great biological cycle upon earth. The one is water, the other carbon dioxide......10) -- Lawrence J. Henderson
생체내의 pH를 일정하게 유지시켜주는 것이 생명유지를 위해서는 대단히 중요하다. 생체의 pH는 7 근처의 값을 유지하고 있는데 pH 7은 대단히 민감해서 약간의 산이나 염기가 첨가되어도 pH가 급격히 변할 수 있는 상태이다. 대기 중에 약간 포함되어 있는 이산화탄소가 pH를 일정하게 유지시키는 완충(buffer)작용에 중요한 역할을 한다.
이산화탄소는 물에 대해서 적절한 용해도를 가지고 있어서 물에 거의 녹지 않거나 물에 너무나도 잘 녹거나 둘 중에 하나인 대부분의 기체와는 달리 경우에 따라 물에 자유롭게 들어갈 수도 있고 또 물에서 자유롭게 나올 수도 있다. 게다가 물과 만나서 생기는 탄산의 산성도가 적절하여 (pKa1=6.35) bicarbonate와 함께 다음과 같이 pH를 일정하게 해주는 작용을 한다.
H+ ＋ NaHCO3 Na+ ＋ H2O ＋ CO2↑
CO2 ＋ OH- ＋ H2O H2O ＋ HCO3-
3) 탄소화합물
......Carbon is unique among the elements in the large number of compounds it forms and in the variety of thier structures. In combination with hydrogen it forms molecules with single, double, and triple bonds; chains; rings; branched structures; and cages. The thousands of stable hydrocarbons make a sharp contrast to the mere two stable compounds between oxygen and hydrogen (water and hydrogen peroxide)...... We can rationalize the uniqueness of carbon according to its position in the periodic table...... Finally, as an element of intermediate electronegativity, carbon can form covalent compounds both with more electronegative elements such as oxygen, nitrogen, and halogens, and with more electropositive elements such as hydrogen and the heavy metals mercury and lead......11)
-- David W. Oxtoby & Norman H. Nachtrieb
생명체는 그 성격상 복잡한 구조를 가져야 한다. 그 복잡한 구조를 만들어 낼 수 있는 원소는 오직 탄소 뿐이다. 탄소가 없었다면 복잡한 구조들도, 따라서 당연히 생명도 존재할 수 없다. 내게는 탄소화합물들의 다양성과 안정성을 가능케하는 탄소라는 원소의 특이한 성질이 몹시 비정상적인 것으로 보인다. 이러한 원소가 존재할 특별한 이유가 없다. (우리의 존재를 제외하면.) 이러한 원소가 존재하지 않는 것이 훨씬 자연스러운 것이다. 물론 그런 세상엔 우린 있을 수 없겠지만. 수많은 탄소화합물들의 특이하고 생명에 이바지하는 성질을 다 말할 수 없다.
* 반론 -- III.과 IV.의 내용에 대한 반론은 주로 두 가지로 요약될 것이다. 첫째는 환경이 생명에 맞추어진 것이 아니라 생명이 자연선택을 통하여 환경에 맞추어진 것이라는 것이다. 즉 환경이 생명에 잘 맞추어져 있는 것처럼 보일 형태로 생명이 진화되었다는 것이다. 그리고 또 하나의 반론은 어떤 종류의 생명도 결코 맞출 수 없는 환경이 (그런 별이) 많다는 점에 대해 답하려 하는 것이다. 그것은 약한 인류학적 원리(weak anthropic principle)라고 불리우는 것인데 이를테면 다음과 같이 말하는 것이다.
......공간적으로나 시간적으로 크거나 무한한 우주에서 지적 생물이 발달하기에 필요한 조건은, 오직 공간적으로 시간적으로 한정된 특정한 구역에서만 충족된다. 그러므로 이런 구역의 지적 생물은 우주 안에서 그의 고장이 그의 생존에 필요한 조건을 충족하고 있다는 것을 관측해도 놀라울 것이 없다......12) -- Stephen Hawking
☞ 이 반론은 상당히 많은 영역을 제외해 버렸다. 그러나 만일 우리가 국지적이지도 않고 생명의 특수한 형태에 의존하지도 않는 설계의 흔적을 찾을 수 있다면 이 반론에는 해당사항이 없을 것이다.
☞ Think Together ? 위에서 우리가 살펴보았던 것들 중에서 비국지적이고 일반적인 생명에 적용할 수 있는 설계의 흔적이 있는가?
V. 법칙들
1) 열역학 법칙과 한계
(1) 에너지 보존 법칙
......그것은 철학적으로 가장 집요하고 난해한 질문입니다. 왜 전무하기보다는 무엇인가가 존재하는 것일까? 어째서 존재, 무로부터 우리를 분리시키는 뭔지 모를 그 무엇이 있는 것일까? 나무, 꽃, 마치 아무 일도 없었다는 듯 거리를 활보하는 행인 등 현재 존재하는 모든 것을 탄생시키기 위해 태초에 무슨 일이 있었는가? 어떤 힘이 우주에게 오늘의 형상을 부여하였는가?.....13) -- Jean Guitton
에너지-질량은 무에서 생겨날 수도, 소멸될 수도 없다. 에너지와 질량이 존재한다는 사실 자체가 설명을 요구한다. 창조 이외에 무슨 설명을 할 수 있겠는가?
(2) 엔트로피 법칙
......태초에 주께서 땅의 기초를 두셨으며 하늘도 주의 손으로 지으신 바라 그것들은 멸망할 것이나 오직 주는 영존할 것이요 그것들은 다 옷과 같이 낡아지리니 의복처럼 갈아입을 것이요 그것들이 옷과 같이 변할 것이나 주는 여전하여 연대가 다함이 없으리라...... -- 히 1:10-12
엔트로피는 무질서도를 나타내는 지표로서 우주 전체에서는 항상 증가하기만 하는 양이어서 자연의 비가역성을 나타낸다. 이는 과거로 갈수록 더 질서있게 되고 오래전에 대단히 질서가 있었던 시기가 있었음을 말해준다. 어째서 완전한 무질서에서 시작하지 않고 질서에서 시작했는가? 누가 그 질서를 부여했는가?
(3) 한계들
......네가 여기까지 오고 넘어가지 못하리니 네 교만한 물결이 여기 그칠지니라...... -- 욥 38:11
어떤 것이든 속도가 광속을 넘을 수는 없다. Heisenberg의 불확정성 원리는 작은 것들을 측정하는 데에 분명한 한계를 긋고 있다. Godel의 불완전성 정리는 수학적 체계가 완전하지 못하며 스스로 무모순성을 입증하지 못한다고 못박는다. 혼돈이론은 계를 완전히 이해한다 해도 여전히 예측할 수 없는 계에 대해서 이야기한다. 누가 이런 한계들을 설정하였는가?
2) 법칙들과 생명
......If we modify the value of one of the fundamental constants, something invariably goes wrong, leeading to a universe that is inhospitable to life as we know it...... is the Universe tailor-made for man?......14) -- John Gribbin & Martin Rees
두 개의 양성자 사이에 작용하는 전기력은 중력의 약 1036배이다. 어째서 자연계의 기본적인 힘들이 이렇게 큰 차이가 나는 것일까? 대답은 간단하다. 그래야 생명이 존재할 수 있다. 전기력은 분자수준에서 중요한 힘이고 중력은 아주 큰 스케일에서 중요한 힘이다. (전하가 양전하, 음전하로 나누어져 있어 큰 스케일에서는 모두 상쇄되는 것도 음미해 볼 만 하다. 전기력은 기본적으로는 작은 수준에서의 작용을 위하여 설계된 듯하다.) 생명은 기본적으로 복잡해야 하고 구조의 기본단위(여기서는 분자 또는 원자)와 비교하여 몹시 커야한다. 그러나 중력이 너무 강하면 어느 정도의 물질만 모여도 붕괴해버려 태양처럼 되어버린다. 중력이 없다면 태양과 같은 에너지의 원천이 생길 수도 없거니와 물질들은 별을 이루지 못하고 뿔뿔히 흩어질 것이다. 그렇다면 예를 들어 전기력이 중력의 1026배라면? 이 경우에는 태양의 수명이 1년쯤 될 것이다.
강한 핵력은 어떤가? 강한 핵력이 조금만 더 약했다면 오직 수소밖에 존재하지 못했을 것이다. 강한 핵력은 아마도 복잡한 생명의 구성을 위하여 기본단위의 다양성을 목표로 설계된 것이 아닌가 한다. 강한 핵력 역시 극도로 짧은 거리에서만 작용하도록 하여 전자기력이 중요한 영역에서는 영향을 주지 않도록 되어있는 것이 또한 설계의 묘인 것 같다. 만일 그렇지 않았다면 우주는 하나의 거대한 원자핵이 되어버렸을 것이다.
양성자와 전자의 질량차이(? 1836 : 1)는 왜 나는 것일까? 이 질문에 대답하는 대신 좀 엉뚱한 질문을 던져보자. 왜 전자는 원자핵에 가서 붙어버리지 않는 것일까? 답은 불확정성 원리이다. 전자에게는 원자핵만한 크기에 갖혀있는 것이 허용되지 않는 것이다. 그러면 양성자는 어떻게 할 수 있는가? 질량이 무겁기 때문이다. 이러한 원자구조는 원자가 identity를 가지면서도 다른 것과 상호작용하면서 어느 정도 스스로 변할 수 있는 여지를 주기 위한 설계일 것이다.
어째서 원자의 에너지는 양자화되어 있는가? 이 질문이 의미하는 바는 왜 양자역학 법칙들이 원자의 에너지가 양자화되도록 세워졌는가 하는 것이다. 만일 전자가 원자핵을 임의의 궤도를 돈다면 같은 원자핵을 가졌다고 할지라도 그것이 서로 완전히 같은 원자로 간주될 수 있을까? (이것이 Bohr가 원자 에너지의 양자화를 제안했을 때 가졌던 생각이었다. 그는 '어째서 모든 수소원자가 그렇게 완전히 동일한가?'하는 의문을 품었다.) 만일 원자들이 서로 완전히 같지 않다면 어떻게 생명이 자기복제를 할 수 있겠는가?
어째서 공간은 3차원인가? 중력은 거리의 (공간차원-1)제곱에 반비례함이 알려져 있다. 그리고 역제곱 법칙만이 궤도운동을 안정되게 할 수 있다.
소수의 기본 입자들과 소수의 법칙이 지배하는 세상에서 생명과 같은 복잡한 존재가 있을 수 있다는 것은 자연스럽지는 않다. 만일 임의로 법칙을 준다면 절대다수의 경우에 입자들이 한데 뭉치거나 아니면 균일하게 퍼지기가 쉬울 것이다. 모든 기본 법칙들이 생명의 존재를 위해 설계된 것이 아니라면 무슨 설명을 할 수 있겠는가?
☞ 이에 대한 일부 진화론자들의 설명은 강한 인류학적 원리(strong anthropic principle)로 알려져 있다. 그러나 이는 거의 억지에 가까운 것으로 생각되며 대다수는 이를 받아들이지 않는다. 만일 이것을 배제시키지 않는다면 창조를 배제시킬 아무런 핑계도 댈 수 없을 것이다.
☞ Think Together? 설계의 흔적이 더 없는가? 각각 자기 전공과 관련하여 설계의 흔적을 찾아볼만한 영역은 어디인가?
VI. 성경의 과학성
대대로 남자는 집에서 난 자나 혹 너희 자손이 아니요 이방 사람에게서 돈으로 산 자를 무론하고 난 지 팔 일 만에 할례를 받을 것이라 -- 창 17:12
; 혈액 응고에 관여하는 비타민 K와 프로트롬빈의 양이 생후 팔 일에 최대가 된다. 따라서 이 때가 할례를 행하기에 가장 좋은 때이다.
그는 땅 위 궁창에 앉으시나니 땅의 거민들은 메뚜기 같으니라 그가 하늘을 차일같이 펴셨으며 거할 천막같이 베푸셨고 -- 사 40:22
; 궁창에 해당하는 원어는 '후그'로 본래는 둥근 원을 의미한다.
수면에 경계를 그으셨으되 빛과 어두움의 지경까지 한정을 세우셨느니라 -- 욥 26:10
; '긋다'란 단어는 문자적으로 '원을 그리다; 원을 만들다' 이다.
그는 북편 하늘에 허공을 펴시며 땅을 공간에 다시며 -- 욥 26:7
; 지구는 허공에 만유인력으로 달려 있다.
네가 묘성을 매어 떨기 되게 하겠느냐 삼성의 띠를 풀겠느냐 -- 욥 38:31
; 묘성(플레이아데스 성단; 황소좌)은 모여 있는 성단이고 삼성(삼태성; 오리온좌)은 멀리 떨어져 있다.
VII. 맺으며
마지막의 VI.을 제외하면 한 마디로 말해 창조주의 설계의 흔적을 찾아보려는 노력을 해보았다. 창조로 설명하면 모든 것이 일관되게 설명된다. 진화론도 설명하려는 시도를 해보지만, 생물학적 진화는 (후에 살펴보겠지만) 여러 가지 증거들이 부정적이고 지구의 성질에 대한 설명(약한 인류학적 원리)은 오랜 시간이 생명을 저절로 만들어 낼 수 있다고 하던 주장의 공간 버전인 듯 하다. 강한 인류학적 원리는 규정할 수 없는 대상인 '다른 우주'들을 도입하는데 창조주를 도입하는 것을 반대하는 바로 그 논리에 의해 대부분 진화론자들에게도 받아들여지지 않고 있다. 정리하면 설계의 흔적에 대해 진화론자들은 일부는 자연선택의 작용으로, 일부는 넓은 우주 속의 한 우연으로 설명하지만 일부는 설명하지 못하는 것이나 다름없다.
처음에 언급했듯이 '증명'은 불가능하다. 그러나 서로 다른 수준에서 동일한 목적을 향한 설계가 존재함을 볼 수 있다면 일관된 설계자가 있어야 함을 생각하기는 어려운 일이 아닐 듯 하다. 설계는 설계자가 있음을 보여준다.
☞ Think Together ? '설계'를 통한 접근 외에 창조에 대한 직접적 접근법은 없는가?
[미주]
(7) Lawrence J. Henderson, "The Fitness of the Environment," Beacon Hill, 1913, pp. 72-132.
(8) Ibid., p. 107.
(9) Ibid., pp. 133-163.
(10) Ibid., p.133.
(11) David W. Oxtoby; Norman H. Nachtrieb, "Principles of Modern Chemistry," 2nd edi., Saunders College Publishing, 1990, pp. 800-801.
(12) Stephen Hawking, 현정준 역, "시간의 역사," 삼성이데아, 1988, p. 188.
(13) Jean Guitton, 김영일; 김현주 역, "신과 과학," 고려원, 1993, p. 38.
(14) John Gribbin; Martin Rees, "The Stuff of the Universe: Dark Matter, Mankind and Anthropic Cosmology," Penguin Books, 1995, p. 269.
김창환 씀
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