사이언티픽 아메리칸 지에서 빅뱅이 폭발하다

Categories: 이충현의 번역글

2017년 2월자 사이언티픽 아메리칸(Scientific America)에는, 현대 빅뱅이론의 중요 한 부분인 우주 팽창의 실효성에 심각한 의문을 제기하는, 세 명의 저명한 프린스턴과 하버드의 이론 물리학자들의 논문 한 편이 실렸다. 그들은 팽창이론이 틀리다는 것을 결코 증명할 수 없고, 따라서 그것은 과학적 가설조차 될 수 없다고 주장했다.   팽창이론은 빅뱅모델의 초기 버전들의 수많은 심각한 문제점을 풀기 위하여 물리 학자인 앨런 구스가 제안했다. 그것은 우주가 빅뱅 직후 극도로 짧은 기간의 가속화된 팽창을 겪었다고 하는 것이다.

그러나, 나중에 물리학자들은 이 버전의 팽창이론은 너무 단순하다는 것을 깨달았다. 팽창모델의 새로운 버전들은 팽창이 다른 시간과 다른 장소에서 멈춘다고 하며, 이는 수없이 많은 “주머니 (pocket)” 우주로 구성된 다중우주에 관한 생각을 낳게 했다. 프린스톤의 이론과학센터의 박사 후 과정 펠로우인 애나 이자스, 프린스톤 대학의 알 버트 아인슈타인 교수이자 (과거에 팽창론자였지만 이후 그 이론을 공개적으로 비판하 게 된) 폴 제이. 스타인하트, 그리고 하버드 대학의 천문학과장인 아브라함 로브는 우주론자들이 팽창 이론을 버리고 대안을 심각하게 고려해야 한다고 주장했다.

당연히, 팽창론자들은 이 제안에 반대했다. 앨런 구스, 스티븐 호킹, 조지 에프. 스 무트 III, 안드레 린드, 조지 에프스타츄, 스티븐 와인버그, 리사 랜달, 그리고 로렌스 크라우스를 포함한 33명의 세간의 이목을 끄는 물리학자들은 사이언티픽 아메리칸 웹사이트에 반박문을 냈다.
그 문서에 사인한 사람들의 뛰어난 자격에도 불구하고, 그들은 이자스, 스타인하트, 그리고 로브 (IS&L)의 주장에 납득이 가는 답변을 하지 못했다. 사실, 하나의 특정한 주장 은 감정적이었다. “고-에너지 물리학 데이타베이스인 인스파이어에 따르면, 9,000명의 뛰어난 과학자들이 쓴 14,000편 이상의 과학 논문에서 “팽창” 혹은 “팽창적”이라는 단어가 그 제목과 요약에서 사용 되었다. 팽창 우주론이 과학적 방법론의 범주 밖에 놓인다고 주장함으로써, IS&L 은 이 편지 의 모든 저자들뿐 아니라 과학계 전반을 대표하는 사람들의 연구를 묵살하고 있다.”   그러나, 팽창이론이 과학적 방법의 범주 안에 포함되는지 아닌지 – 혹은 그것이 정확한지 그렇지 않은지는 – 얼마나 많은 팽창과 관련된 논문들이 출판되었는지에 의해 결정되지 않는 다. 우리는 투표를 통하여 진리에 도달하지 않는다.  그들의 사회생활 대부분의 시간을 팽창모델을 연구하는 데 보낸 팽창론자들이  그 주제에 많은 투자를 했다는 것은 이해할 만하다. 그러나 단순히 팽창에 관한 논문의 수에 호소하는 것은 논리적인 논쟁이 아닌 감정적인 논쟁이다.

그 저자들은 또한 IS&L의 주장과 대조적으로 팽창이론이 반증가능하다고 주장했다. IS&L은 가장 앞서가는 팽창이론가인 앨런 구스가, 팽창이론 하에서는 “일어날 수 있는 모든 일은 일어날 것이다” 라고 인정했음을 지적하며 반박했다. 그들은 팽창이론이 본질적으로 모 든 것을 예측하며 따라서 그것은 그 어떤 검증가능한 예측도 할 수 없음을 지적했다. 그들은 또한 앨런 구스가 그 어떤 실험도 팽창이론이 틀렸음을 증명할 수 없다는 것을 인정하는 것을 보여 주는 2014년의 온라인 비디오를 참고했다.   팽창 옹호론자들이 거의 지나가는 말로 한 다른 주장 하나가 눈에 띤다. 그들은 상대적으 로 풍부한 가벼운 원소들의 존재는 빅뱅 모델에 의해 성공적으로 예측되었다고 주장했다. 실제로 그것은 사실이 아니다. 빅뱅 모델은 바리온 대 양성자 비율 (baryon-to-photon ratio)이라 고 불리는 조절가능한 변수를 포함하고 있고, 이 값은 관찰된 헬륨과 수소의 양을 산출해 낼 수 있도록 빅뱅론자들이 고른 것이다. 사실, 반박 편지의 서명자 중 하나인 로렌스 크라우스는 그의 유명한 책인 <무로부터의 우주>에서 이 합의된 변수는 관찰된 데이타에 그 값을 “끼워 맞 춤”으로써 얻어졌다고 인정했다.   따라서, 그러한 변수의 값들이 빅뱅모델에 들어 맞도록 바리온대 양성자의 비율을 선택적 으로 결정함으로써 산출되었기 때문에 빅뱅 모델이 수소와 헬륨의 양을 정확히 예측한다는 주장은 오해를 만드는 것이다. 게다가, 이 가변적인 변수를 가지고도 빅뱅 모델은 우주의 리튬 의 양을 아직도 정확히 설명하지 못하고 있다.   많은 그리스도인들은 빅뱅이 하나님이 우주를 창조하시기 위해 사용한 방법이라고 받아 들이라는 유혹을 받는다. 그러나 빅뱅은 단호하게 성경과 모순되고, 심각한 과학적 난제들로 가득차 있으며, 이 난제들 중 일부가 가장 앞서가는 이론가들 사이에서 벌어진 이 입씨름을 통하여 조명된 것이다. 만약 세속적 과학자들이 궁극적으로 빅뱅 이론을 포기한다면, 빅뱅을 진리로 받아들인 그리스도인들은 어떻게 되겠는가? 그리스도인들은 창세기를 실수를 할 수 있 고, 계속해서 변하는 세속 과학자들의 견해에 끼워 맞추려는 유혹을 거부해야만 한다.


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