『코스모스』讀後記(6)
6. 정교한 혹은 거대한
우주의 비밀에 다가서는 여정을 ‘세이건’은 ‘샹폴리옹’이 ‘로제타 스톤’을 해석하는 사실에 비유한다. ‘로제타 스톤’은 기원전 196년에 고대 이집트 프톨레마이오스 5세 에피파네스 시절 제작되어 멤피스에 세워진 화강섬록암 석비이다. 고대 이집트어로 된 법령이 위에서부터 신성문자, 민중문자, 고대 그리스어의 세 가지 문자로 번역되어 쓰여 있다. 이 돌에 쓰인 그리스어를 기반으로 1822년에 ‘샹폴리옹’과 ‘토머스 영’이 이집트 신성문자를 해독하였다.
이어서 '세이건'은 우리 은하 내에서 인류와 교신할 수 있는 지적인 외계 생명체의 수를 추산하는 확률적 방정식인 ‘드레이크 방정식’을 소개한다. ‘드레이크 방정식’은 1961년 ‘프랭크 드레이크’가 만들었는데, 맨 처음 목적은 외계 문명의 수를 측정하기 위해 제작한 것이 아니었다.
1961년 그린뱅크에서 외계의 지적생명탐사 회의를 위해 드레이크가 준비해 온 것이 '드레이크 방정식'이었다. 이 회의에는 다양한 분야의 10명의 학자들이 참여했는데 이 책의 저자인 ‘세이건’은 천문학자로서 참여했다.
'드레이크 방정식'은 외계의 지적 생명 탐사(SETI)를 주제로 한 첫 과학 회의에서 대화를 촉진하기 위한 주제로써 준비된 것이었다. '드레이크 방정식'에는 교신할 수 있는 생명체에 대한 의문을 해결하기 위해 과학자가 고려해야 하는 주요한 사항이 요약되어 있으며, 흔히 정확한 수를 계산하기보다는 추정치를 만들어내는 용도로 사용하였지만 이후 여러 가지 상황들로 말미암아 마치 외계 문명의 숫자를 밝히는 마법의 방정식으로 대중에게 이해되었다.
드레이크 방정식 N=R∗ × fp × ne × fl × fi × fc × L
N: 우리 은하 안에 존재하는 교신이 가능한 문명의 수.
R*: 우리 은하 안에서의 평균 항성 탄생 비율.
fp: 항성이 행성을 가지는 비율.
Ne: 항성에 속한 행성 중에서 생명체가 살 수 있는 행성의 수.
fl: 조건을 갖춘 행성에서 실제로 생명체가 탄생할 확률.
fi: 탄생한 생명체가 지적 문명으로 진화할 확률.
fc: 지적 문명이 다른 별에 자신의 존재를 알릴 수 있는 통신 기술을 가질 확률.
L: 해당 지적 문명이 실제로 우주로 신호를 보내는 기간.
1961년 당시 드레이크 생각한 추정치(모든 변수에는 각각 상당한 논쟁이 있고 지금의 결과와는 많이 다름)
R∗ = 은하의 생애에서 평균적으로 1년에 항성 1개 형성. 이 값은 매우 보수적인 수치임
fp = 0.2 ~ 0.5 (생겨난 항성 중 5분의 1에서 2분의 1 사이가 행성을 가질 것임.)
ne = 1 ~ 5 (행성이 있는 항성에서는 평균적으로 행성 1~5개가 생명체가 생길 수 있는 환경이 됨.)
fl = 1 (이러한 행성 중 100%에서 생명체가 발생함.)
fi = 1 (이러한 생명체 중 100%가 지적생명체로 발달함.)
fc = 0.1 ~ 0.2 (이러한 문명 중 10~20%가량이 통신이 가능함.)
L = 1,000년과 100,000,000년 사이
변수 중 fl: 조건을 갖춘 행성에서 실제로 생명체가 탄생할 확률, fi: 탄생한 생명체가 지적 문명으로 진화할 확률, fc: 지적 문명이 다른 별에 자신의 존재를 알릴 수 있는 통신 기술을 가질 확률 등은 그 값이 아직 전혀 밝혀지지 않았고 동시에 그 추정치 또한 차이가 매우 크다.
따라서 우리 은하에는 지적생명체가 있는 행성이 (N값)1,000개에서 100,000,000개 있을 것이라고 결론지었음.(1961년 기준, 참고로 2009년 기준, 우리 은하계에 약 15,600,000개의 행성에 지적 생명체가 있을 것으로 추정)
참고로 우리 은하계의 크기는 다음과 같다. 우리 은하의 지름은 약 10만 광년이며 두께는 약 15,000광년이다. 우리가 알고 있는 단위로 옮기는 순간 무한의 숫자가 되고 만다. 빛의 속도로 가야만 10만 년이 걸리는 무한의 범위 속에 15,600,000개의 행성의 숫자는 무슨 의미를 가지는지 알 수가 없다.
따라서 드레이크 방정식의 유용성을 우리는 다르게 해석하는 것이 옳다. 즉 방정식의 답을 구하는 것에 있지 않고, 지구 바깥의 생명체를 찾을 때 고려해야 하는 여러 요소를 지적하고 과학적 방법으로 접근하는 기초가 되었다는 데 있다. 또한 드레이크 방정식은 생명의 기원, 다세포 생물의 발생, 지능의 발달 등 우주에서의 생명체 발생에 대한 가장 과학적으로 동시에 근본적인 접근이라는 점에 그 의미가 있다.
막막한 우주를 향한 인류의 꿈은 거대하면서 동시에 정교하다. 한 없이 미세한 파장에서부터 거대한 공간에 이르는 모든 과정이 세계 곳곳에서 여전히 유지되고 있고 실행되고 있다.
