침묵하는 우주 - 우주에 우리만 있는가 -

인류 역사상 가장 매혹적인 질문을 다루는 최고의 책.
-미치오 카쿠
 우주의 침묵은 무엇을 의미하는가?
현대 물리학의 사상가 폴 데이비스가 우주에 묻는다!

“우주에 우리만 있는가?” 이 질문은 사실 인류 역사상 가장 위험한 질문 중 하나다. 조르다노 브루노는 지구 같은 세계가 우주에 무수히 많고, 그 세계들에 무수히 많은 인류들이 있다는 주장을 하다 이단으로 몰려 화형에 처해졌다. 21세기 들어서는 스티븐 호킹 등이 외계 지성체를 탐사하는 세티(SETI)나 그들에게 지구인의 메시지를 보내는 메티(METI)가 적대적 외계인에게 우리의 존재와 위치를 알려 지구 문명의 미래를 위태롭게 할 수 있다고 비판했다. 그러나 이 질문의 답은 아직 미해결 상태다.
만약 ‘예.’든, ‘아니오.’든 어떤 형태로든 이 질문에 답이 주어진다면, 물리학, 천문학, 생물학, 화학 같은 기초 과학은 물론이고, 철학, 종교 등 인류 문명의 정신적 기초까지 크게 흔들릴 것이다. 그렇기에 이 위험한 질문에 프랭크 드레이크, 칼 세이건, 질 타터, 세스 쇼스탁 같은 기라성 같은 과학자들과 지성들이 매혹되는 것이다.
20세기 과학자들은 “우주에 우리만 있는가?”라는 오래된, 그리고 매혹적일 정도로 위험한 이 질문에 ‘전파 천문학’이라는 신기술을 들고 도전해 왔다. 세티(SETI), 즉 외계 지성체 탐색(Search for Extra-Terrestrial Intelligence)라는 이름으로 알려진 이 연구 프로젝트가 바로 그것이다. 세티 프로젝트는 내년, 즉 2020년이면 60주년을 맞는다. 수많은 천재 과학자들이 온갖 아이디어를 짜내며 전파 망원경으로 하늘 전체를 훑었지만, 우주는 절망적으로 섬뜩한 침묵을 고수하고 있을 뿐이다. 정말로 우주에는 우리만 있는 것일까?
이번에 (주)사이언스북스에서 출간된, 폴 데이비스(Paul Davies) 미국 애리조나 주립 대학교 교수의 『침묵하는 우주(The Eerie Silence)』는 이제 환갑을 맞은 세티 프로젝트의 어제, 오늘, 내일을 살피면서, 세티 프로젝트의 과학적 방법론과 목적에 문제가 있었던 것은 아닌지, 우리 우주에서 우리 인류가 유일한 존재인지, 아니면 우주의 섬뜩한 침묵은 무엇을 의미하는지, 생명과 지성의 본질은 무엇인지 등등을 근본적으로 탐구한다.
폴 데이비스는 본래 우주의 기원, 생명의 기원, 시간의 본질 같은 ‘큰 문제’들을 연구하는 이론 물리학자다. 젊은 시절에는 블랙홀의 에너지 복사 메커니즘, 우주 배경 복사의 불균일성, 휘어진 시공간에서의 양자장의 성질 같은 최첨단 이론 물리학 연구에 몰두했고, 영국에서 오스트레일리아로 건너가 에들레이드 대학교, 맥쿼리 대학교 등지에서 교수로 재직하며 오스트레일리아의 국가 천문학 연구소 같은 연구 기관을 건립해 내는 등 과학 행정가로서의 면모도 보여 주었다. (오스트레일리아 정부로부터 받은 국가 훈장은 이때의 업적을 기린 것이다.) 미국 애리조나 주립 대학교로 다시 건너가서는 현재 같은 대학 산하 과학 기본 개념 초월 센터(Beyond Center for Fundamental Concepts in Science)의 소장 및 물리 과학과 암 생물학 융합 센터(Center for the Convergence of Physical Science and Cancer Biology)의 공동 소장을 겸하며, 세티와 인공 지능(AI), 물리학과 의과학의 융합, 그림자 생물권과 합성 생물학 같은 최첨단 연구를 지도, 주도하고 있다. 또 바티칸, 스미스소니언, 영국 왕립 학회, 구글, 브레이크스루 프로젝트, NASA 등 다양한 기관과 기업의 과학 자문 역할을 맡아 세미나를 조직하고, 연구를 지원하는 등 과학과 종교 등 다른 문화 영역 사이의 소통을 촉진하기 위해 노력하고 있다. (이런 노력을 인정받아 템플턴 상, 켈빈 메달 등의 상을 받았다.) 끊임없이 새로운 연구 전략을 모색하고, 그 환경을 구축하는 폴 데이비스는 현대 물리학의 사상가를 넘어서 전선 사령관이자 이데올로그라고 평가할 수 있다.
폴 데이비스는 세티 연구에 깊이 관여해 왔을 뿐만 아니라, 최근까지 세티 검출 후 특별 그룹(SETI Post-Detection Taskgroup)’라는 위원회의 의장을 맡아 세티 프로젝트가 성공했을 때, 즉 어떤 신호가 외계로부터 왔다는 사실이 공식화될 경우, 과학계와 사회가 어떻게 대응해야 하는지를 정리해 발표하기도 했다. “우주에 우리만 있는가?”라는 인류사적 무게를 지닌 질문을 탐사해 온 세티의 역사를 반성하고, 미래를 제안하기에 충분한 필자인 셈이다. (그의 이름을 딴 소행성 6870 폴데이비스도 있다.)
폴 데이비스는 과학 저술가이자 커뮤니케이터로도 유명하다. 1970년대부터 전문서와 함께 대중서를 펴냈는데, 『무한의 가장자리)』, 『현대 물리학이 발견한 창조주』, 『신의 마음』, 『마지막 3분』, 『기계 속의 악마』 등의 책은 과학 분야 베스트셀러로 자리 잡았고, 지금도 《뉴욕 타임스》, 《가디언》, 《사이언스》 등 다양한 매체에서 과학을 주제로 한 글을 발표하고 있다. BBC RADIO3, 오스트레일리아 국영 방송 등을 통해 「빅 퀘스천스(The Big Questions)」, 「모어 빅 퀘스천스(More Big Questions)」 같은 다큐멘터리를 제작하기도 했다.
폴 데이비스는 국내 독자들에게도 친숙한 편이다. 특히 시인 류시화가 번역한 『현대 물리학이 발견한 창조주』는 과학 도서 시장이 아직 제대로 형성되어 있지 않던 시절, 독자들의 큰 반향을 불러일으킨 바 있다.

외계 지성체 탐사 프로젝트가 남긴 교훈
 외계 생명체의 존재 조건, 그리고 인류의 존재 조건이란 무엇인가?

칼 세이건은 “우주에 우리만 있다면 엄청난 공간 낭비일 것이다.”라고 했다. 칼 세이건과 그 후예들, 그리고 세티의 연구자들은 지구에서 생명이 탄생하고, 그 생명 중에 지성을 가진 생명체가 발생해, 이렇게 문명을 구축하게 되는 것은 일종의 필연이라고 생각을 공유한다. 그리고 현대의 많은 과학 커뮤니케이터, 저술가 들이 세이건의 말을 인용하며, 우주 어딘가에 반드시 외계 생명체, 나아가 지성체가 존재할 것이라고 역설한다. 그리고 케플러 우주 망원경과 TESS 우주 망원경이 발견한 지구 닮은 외계 행성에서 언젠가 생명체의 흔적, 지성체의 흔적을 발견할 것이라고 낙관한다. 그러나 이 믿음과 낙관은 사실, 더 나아가 진실에 얼마나 가까울까?
폴 데이비스는 이 책에서 이러한 낙관적 믿음이 오히려 세티 프로젝트를 덫에 빠뜨렸다고 주장한다. 세티 프로젝트의 오랜 지지자이자, 고참 연구자이며, 진보적 연구의 전략가의 주장치고는 의외다. 하지만 폴 데이비스는 세티와 현대 우주 생물학의 역사를 반추하면서 외계 생명체, 그리고 외계 지성체의 존재 여부에 대한 과학계의 합의된 견해를 시간에 따라 변해 왔음을 보여 준다.
위대한 과학 지성 중에서도 어떤 이들은 생명과 지성의 탄생이 너무나도 많은 우연이 연속되어야만 일어날 수 있는 지극히 희귀한 사건이므로, 우주에는 우리밖에 없다고 주장하고, 또 어떤 이들은 생명과 지성의 탄생 역시 물리, 화학적 법칙의 필연적 산물이므로 우주에는 우리만 있을 수는 없다고 주장한다. 노벨상 수상자 중에서도 자크 모노와 프랜시스 크릭 같은 이들은 전자의 주장을 지지했고, 크리스티앙 드 뒤브 같은 이는 후자를 확신했다. 폴 데이비스는 생명과 지성의 탄생이 ‘우주적 필연’이라고 확신하기에는 생명과 그 진화에 대한 우리의 지식이 일천하다며, 생명과 지성이 필연적으로 우주에 넘쳐날 것이라는 세티의 낙관적 주장에 거리를 둔다.
하물며 외계 생명체와 외계 지성체가 존재한다손 치더라도 그들이 ‘전파 통신’ 장비를 이용해 인류와 교신을 주고받을 것이라는 세티 프로젝트의 기초를 1950년대의 문화적, 과학적, 기술적 한계에 갇힌 낙관적 믿음이라고 일축한다. 고작 1만 년의 역사를 가진 지구인의 기술 문명으로 수백만 년 이상의 역사를 가지고 있을지도 모를 외계 지성체와 그 문명을 가늠하는 것은 무리라고 평가한다. 인공 지능과 정보 기술, 그리고 합성 생물학을 필두로 한 유전 공학이 고도로 발전하고 있는 현재의 기술을 바탕으로 더 넓게, 더 과감하게 상상하고 연구하지 않는 한 외계 지성체와 문명의 흔적을 발견할 수 없을 것이라고 주장한다.
극단적으로 외계 지성체가 생물학적 지성 단계를 넘어선 기계적 지성일지도 모르고, 자신들의 메시지도 전파 따위가 아니라 바이러스 같은 생물학적 장치의 유전자에 심어 수만 광년 너머에서 수백만 년 전 또는 수억 년 전에 보냈을 것이라고 상상해야 할 정도로, 외계 지성체 탐사의 품을 넓히지 않는 한, 세티는 섬뜩한 침묵을 마주해야만 했던 60년을 반복할 뿐이라고 일갈한다.
그렇다고 폴 데이비스가 세티 프로젝트의 폐기를 주장하는 것은 아니다. 여전히 세티의 지지자이며, 참여자로 남아 있다. 독자들은 이 책에서 세티 프로젝트의 가치, “사실은 우리 자신을 탐구하는 일”이라는 점을 역설하는 폴 데이비스의 모습을 수없이 만나게 된다. 이 책은 세티 프로젝트 60년의 성찰을 담은 역사서이기도 하지만, 앞으로 60년을 설계하는 청사진이기도 한 셈이다.

2020년 세티 프로젝트 공식 착수 60년을 앞두고
138억 년간 섬뜩한 침묵을 지켜 온 우주의 문을 두드린
 세티 프로젝트의 어제와 오늘, 그리고 내일

 이 책은 모두 10개 챕터로 구성되어 있다. 1장과 2장에서는 세티 프로젝트의 과거와 현재 봉착한 한계를 짚고, 3장, 4장, 5장에서는 이 한계를 넘어설 수 있는, 당장 실현 가능한 방법론과 이론 들을 검토한다. 그리고 6장, 7장, 8장에서는 현대 과학을 바탕으로 한 상상력을 총동원해, 현재 인류가 상상할 수 있는, 인류를 까마득히 초월한 외계 문명, 지성체에 대해서 논한다. 그리고 마지막 9장과 10장에서는 만약 외계인의 신호가 검출되었을 때 과학자들은 사회와 어떻게 소통을 시작하게 될지를 규정한 ‘세티 검출 후 프로토콜’을 설명하면서 세티 프로젝트의 현실 사회적 의미를 짚는다. 그저 세티라는 과학 한 분야의 역사를 소개하는 개설서의 수준을 넘어서 과학, 문명, 인간 존재의 의미를 깊이 있게 성찰하는 사상서로서의 면모를 탁월한 필력으로 보여 준다.

1장 거기, 밖에 아무도 없습니까?
폴 데이비스는 이 장에서 인류가 외계 생명체를 상상해 온 역사를 살피면서, 그 역사의 끝에, 또는 정점에 세티가 있음을 보여 주고, 대중의 생각과 달리 세티는 엄밀한 과학이라는 사실을 옹호하고 있다. 생명의 거주 가능 조건, 다양한 미확인 비행 물체들에 대한 이야기들도 언급하고 있다.

2장 생명, 없어도 되는 괴물인가, 아니면 필연적 존재인가?
생명이 우주 전체에서 보편적이고 일반적인 현상 또는 존재인지 집중적으로 검토하고 있다. 시간이 충분히 주어진다면 지구와 비슷한 환경/조건을 가진 행성에서 지구와 비슷한 생명이 탄생하리라고 한 크리스티앙 드 뒤브의 주장과 생명은 지구에서 단 한 번만 일어난 사건이요 현상이라는 자크 모노의 주장을 대비시키면서 우주 생물학의 기본 전제를 살핀다.

3장 그림자 생물권
 이 장에서 폴 데이비스는 지구의 통상적인 생명체와 다른 경로를 통해 진화한 그림자 생물권의 존재 가능성을 검토한다. 지구에 대체 가능한 복수의 생물권이 존재할지도 모른다는 가능성에 대해서 다룬다. 그림자 생물권의 사례와 그것들을 탐구하는 방법론에 대해서도 살피는 꼭지이기도 하다.

4장 지구 밖에는 얼마나 많은 지성체가 살고 있을까?
이 장에서 유명한 드레이크 방정식을 중심으로 외계 지성체들이 커뮤니케이션을 하게될 가능성에 대해서 논의한다. 과학, 문명, 지성에 대한 프랭크 드레이크, 칼 세이건, 그리고 폴 데이비스 자신 같은 현대 과학자들의 사색을 엿볼 수 있게 해 준다.

5장 새로운 세티: 탐색 범위를 확장한다
 이 장에서 폴 데이비스는 세티의 여러 가지 탐사 방법들에 대해 소개한다. 생명 거주가 불가능한 조건들을 검토하면서 인간 중심주의적이지 않으면서 생명이 서식 불가능한 지역을 배제할 수 있는 방법들을 소개한다. 또 우리가 이미 외계 생명체의 존재 신호를 수신했으나 발견하지 못한 것은 아닌지 검토한다. 태양계의 은하 일주 운동이 지구 생명에 미치는 영향이나 미생물을 성간 통신에 활용할 수 있겠다는 흥미로운 아이디어도 언급된다.

6장 은하 대이동의 증거
“생명이 우주에 널리 분포해 있고, 지구가 생명이 서식하는 전형적인 행성이라면 아주 오래전부터 고도의 기술 문명이 발달한 행성들이 존재해 왔을 것임에 틀림없다. 그렇다면 외계인들은 벌써 여기 와 있지 않을까?”라는 질문으로 이루어진 페르미 역설에서 시작해, 외계 생명체를 발견할 수 있는 다양한 방법들에 대해서 소개한다.

7장 외계의 마법
 만약 지구인에까지 자신들의 존재를 알릴 수 있는 외계 문명이 존재한다면, 그 문명은 고도로 발전한 문명일 것이다. 그러나 지구 문명의 수준을 한참이나 벗어난 고도 문명의 흔적을 지구 인류는 자연의 신비로운 현상과 구분하기 힘들지도 모른다. 우리는 어떻게 해야 외계의 초기술 문명을 알아볼 수 있을까? 폴 데이비스는 기술을 ‘반(反)자연’이 아니라 ‘자연 플러스(+)’로 해석하면서 초과학 또는 초기술을 활용하는 외계 초문명에 접근하는 방법을 해설한다.

8장 생물 이후의 지성
 이 장에서 폴 데이비스는 앞 장의 논의를 이어받아 초과학, 초기술을 갖춘 외계 문명은 단순한 유기 생명체 ET의 문명이 아니라 양자 컴퓨터를 활용하는 합목적적 자동 슈퍼시스템(auto-teleological super–systems, ATS)이라는 비생물학적 지성체의 문명일지도 모른다고 이야기한다.

9장 첫 접촉
 만약 외계 지적 생명체가 발견이 되었을 경우, 지구 인류는 어떻게 대응할까? 이 장에서 국제 항공 우주 학회(International Academy of Astronautics, IAA) 산하 세티 상임 연구 그룹(SETI Permanent Study Group)에서 설립한 세티 검출 후 특별 그룹(post-Detection Taskgroup)의 의장이기도 했던 폴 데이비스는 외계 지적 생명체가 발견되었을 때, 정부, 과학자, 언론, 그리고 종교계가 어떻게 반응하게 될지 전망한다.
10장 누가 지구를 대변해야 할까?
이 장에서 폴 데이비스는 독자들에게 외계 생명체에게 우리는 어떤 메시지를 보내야 할까, 메시지를 보내도 괜찮을찌, 아니면 뭐라고 말해야 할까 묻는다. 그리고 마지막으로 외계 생명체의 존재 가능성에 대한 폴 데이비스 자신의 견해를 밝힌다.

폴 데이비스와 이명현 특별 좌담 수록

 현대 물리학의 사상가가 정리한 외계 지성체 탐사의 역사와 미래 청사진이라 할 이 책은 그 수준에 걸맞게 국내 최고의 관련 전문가들이 번역자로 참여했다. 한국 천문 연구원에서 근무하며 유엔 평화적 우주 이용 위원회 근지구 천체 분야 한국 대표로 활약하고 있는 문홍규 박사와, 한국형 외계 지적 생명체 탐색(SETI KOREA) 프로젝트를 주도했고 과학 책방 갈다의 대표로 과학 저술가로 다양한 과학 문화 활동을 펼치고 있는 이명현 박사가 함께 번역해 폴 데이비스의 엄밀한 과학적 지식과 심원한 사상과 탁월한 필력을 우리말로 살려냈다.
이명현 박사는 2019년 2월 평창 포럼 참석차 방한한 폴 데이비스와 만나 이 책과 2020년 60주년을 맞는 세티 프로텍의 현재와 미래에 대해 깊은 대화를 나눴다. 이 책 『침묵하는 우주』 한국어판에는 폴 데이비스의 배려와 동의로 이 대화를 녹취해 실었다. 한국 독자들만을 위한 특별 부록인 셈인데, 이 대화를 보면, 이 책의 원서가 출간된 시기와 현재 사이의 갭을 메울 수 있다.

지은이 : 폴 데이비스
영국의 물리학자. 현재 애리조나 주립 대학교 교수(Regents' Professor)이자 동 대학교 산하 과학 기본 개념 초월 센터(Beyond Center for Fundamental Concepts in Science)의 소장 및 물리 과학과 암 생물학 융합 센터(Center for the Convergence of Physical Science and Cancer Biology)의 공동 소장으로 재직 중이다. 영국 케임브리지 대학교, 유니버시티 칼리지 런던, 뉴캐슬 대학교, 오스트레일리아 애들레이드 대학교, 맥쿼리 대학교 등지에서 교수 및 연구원으로 재직했다. 우주론, 양자장 이론, 우주 생물학을 중심으로 연구 활동을 전개하고 있다.
폴 데이비스의 연구 주제는 우주의 기원, 생명의 기원, 시간의 본질 같은 ‘큰 문제’들에 초점을 맞추고 있다. 그는 호킹 복사를 통해 증발하는 블랙홀의 에너지 복사 메커니즘, 대폭발의 잔광이라고 할 우주 배경 복사에 내재된 불균일성의 원인 등에 대해서 설명하는 물리학 이론들을 연구했고, 휘어진 시공간에서의 양자장 이론을 만드는 데 도움을 주기도 했다. 혜성과 충돌한 화성 암석에 있던 원시 생명체가 지구까지 날아와 정착하면서 지구 생명이 탄생했다는 지구 생명의 화성 기원설을 거의 처음 주장하기도 했으며, 현재의 지구 생물권을 대체할 ‘그림자 생물권’이 지구 어딘가에 존재하고 있다는 이론을 지지하고 있기도 하다. 또 인 대신 비소를 사용해 증식하는 비송 생물의 존재를 밝혀낸 펄리사 울프사이먼의 연구 논문의 공동 저자이기도 하다.
이러한 연구 활동 이외에도 폴 데이비스는 과학 저술가이자 커뮤니케이터로도 유명하다. 베스트셀러 과학책을 여러 권 펴냈을 뿐만 아니라 《뉴욕 타임스》, 《가디언》, 《사이언스》 등 다양한 매체에서 과학과 철학을 주제로 한 글을 발표하고 있다. BBC RADIO3, 오스트레일리아 국영 방송 등을 통해 「빅 퀘스천스(The Big Questions)」, 「모어 빅 퀘스천스(More Big Questions)」 같은 다큐멘터리를 제작하기도 했다. 세계 경제 포럼, 유엔, 유럽 의회, 구글, 윈저 성, 바티칸, 웨스트민스터 사원 등 다종다양한 기관과 왕립 협회, 스미스소니언 박물관 같은 학술 기관에서 과학적, 철학적 주제를 가지고 강연 활동도 활발하게 펼치고 있다.
1970년대부터 전문서는 물론이고 대중서를 썼는데, 27종에 이른다. 『시간 비대칭성의 물리학(The Physics of Time Asymmetry)』(1974년), 『런어웨이 유니버스(The Runaway Universe)』(1978년), 『무한의 가장자리(The Edge of Infinity)』(1981년), 『우연적 우주(The Accidental Universe)』(1982년), 『현대 물리학이 발견한 창조주(God and the New Physics)』(1983년), 『신의 마음(The Mind of God)』(1992년), 『마지막 3분(The Last Three Minutes)』(1994년), 『우리뿐인가(Are We Alone?)』(1995년), 『폴 데이비스의 타임머신(How to Build a Time Machine)』(2002년), 『코스믹 잭팟(Cosmic Jackpot)』(2007년), 『기계 속의 악마(The Demon in the Machine)』(2019년) 등이 있다.
그의 과학 문화 활동은 높은 평가를 받고 있고, 1995년 템플턴 상, 2001년 켈빈 메달, 2002년 마이클 패러데이 상, 2007년 오스트레일리아 훈장 등의 상을 받았다. 그의 이름을 딴 소행성 6870 폴데이비스가 있다.

옮긴이 : 문홍규
연세대학교에서 천문학으로 박사학위를 받았으며, 1994년부터 한국 천문 연구원에서 근무하고 있다. 2006년부터 유엔 평화적 우주 이용 위원회 근지구 천체 분야 한국 대표로 일하고 있으며, ‘2009 세계 천문의 해’ 한국 위원회 사무국장 겸 대표로 활동했다. 현재 태양계 소천체 연구와 우주 감시 프로젝트에 동시에 참여하고 있다.
《미지에서 묻고 경계에서 답하다》, 《화성 2030 오디세이》에 공저자로 참여했으며, 《하늘을 보는 눈》을 공역했다.

옮긴이 : 이명현
네덜란드 흐로닝언 대학교 천문학과에서 박사 학위를 받았다. ‘2009 세계 천문의 해’ 한국 조직 위원회 문화 분과 위원장으로 활동했고 한국형 외계 지적 생명체 탐색(SETI KOREA) 프로젝트를 맡아서 진행했다. 현재 과학 책방 갈다 대표이자 과학 저술가로 활동 중이다. 『빅히스토리 1: 세상은 어떻게 시작되었을까?』, 『이명현의 별헤는 밤』, 『과학하고 앉아 있네 2: 이명현의 외계인과 UFO』, 『과학 수다』(공저) 등을 저술했다.