생명의 원천은 태양이다

에너지 보존 법칙

일을 하려면 힘이 있어야 한다. 나에게서 나오는 힘은 매일 먹은 밥에서 나온다. 밥 속에 에너지가 들어 있는 것이다. 밥 속에 에너지를 넣은 것은 들판에서 볍씨인 쌀이 만들어질 때 태양 빛을 받아서 광합성 작용을 했기 때문이다. 즉 쌀 속에는 태양 에너지가 들어간 것이고 내가 일을 하는 에너지는 결국 태양에서 온 것이다.

돼지고기를 먹었다면 그 돼지고기에 들어있는 에너지는 돼지가 먹은 식물이나 동물에게서 온 것이므로 결국은 모두 태양에서 온 에너지가 내가 내는 에너지의 원천임에는 변화가 없다.

방안을 밝히는 전기는 발전소에서 온다. 수력 발전인 경우는 물의 낙차를 이용하고 물을 댐 위로 모이게 만든 것은 비가 왔기 때문이다. 비는 구름에서 내리고 구름은 물의 증발이 있어야 하고 대부분의 증발은 햇빛이 있어야 생긴다. 화력 발전의 경우는 석탄이나 석유나 가스가 있어야 하고 이들은 과거의 동식물이 쌓이고 쌓여 긴 세월 동안 만들어진 것이다. 과거의 식물도 햇빛을 받아 광합성을 했을 것이고 동물은 그 식물을 먹었을 것이므로 결국 발전소에서 보내는 전기 에너지는 과거의 태양 에너지가 변한 것이다. 신재생 에너지라 불리는 풍력 발전소는 바람의 운동 에너지에서 온 것이고 바람은 태양이 대지를 불균등하게 가열하여 온도차이가 있을 때 발생한다. 태양전지는 직접 햇빛을 전기로 바꾸는 장치이다. 우리가 쓰는 에너지 중에 태양에너지가 원천이 아닌 한 가지는 원자력이다. 원자력은 무거운 원자핵이 쪼개지면서 생기는 에너지이므로 태양에서 온 것이 아니다. 태양 에너지 자체는 가장 가벼운 원자인 수소 원자핵이 합치면서 생기는 에너지이다.

에너지를 쓴다는 말이 있다. 에너지는 쓰는 것이 아니라 흐르는 것이다. 에너지의 흐름은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳이다. 태양계에서 온도가 가장 높은 곳이 태양이므로 에너지는 태양에서 그 외부로 흐른다. 그중에 극히 일부를 지구가 받고 지구로 오는 그 에너지로 비가 오고 바람이 불며 식물과 동물들이 자란다. 냉장고나 에어컨은 이 같은 열의 흐름에 역행하는 것처럼 보인다. 냉장고 내부의 온도가 외부보다 낮은데도 내부의 열이 밖으로 나오기 때문이다. 그러나 그 열은 자발적으로 나오는 것이 아니라 외부에서 에너지를 써서 강제로 나오게 하는 것이다.

물은 분명히 위에서 아래로 흐른다. 그러나 물이 흐르다 보면 장애물에 부딪힐 때도 있고 이때는 강제로 물이 장애물 위로 흐를 수도 있다. 이 강제로 물이 위로 올라가는 현상이 냉장고, 에어컨이라고 보면 된다. 물은 흐르면서 소용돌이와 거품이 생기고 소멸한다.

햇빛이 없어지면 어떨까? 당연히 밤낮이 없다. 식물들은 광합성을 할 수 없으므로 죽을 것이다. 그러면 식물을 먹고사는 초식동물이 죽고, 그 초식동물을 먹고사는 육식동물이 죽는다. 마지막으로 그 육식동물과 식물을 먹고사는 인간이 죽어서 지구에 더 이상 생명은 사라질 것이다. 역으로 생각하면 지구 생명의 원천이 태양이라는 말이다.

태양이 없어지면 지표면을 불균등하게 가열할 일도 없어지므로 바람과 그 바람 때문에 생기는 해류도 없어진다. 아마도 지구상의 모든 물은 얼음으로 변할 것이고 온도가 더 떨어지면 공기도 액체로 변하고 영하 270℃ 근처가 되면 지구 위에 모든 물질 고체가 될 것이다.