『위대한 설계』읽기-9(궁극적 질문-3에 대한 검토)

궁극적 질문 3. 왜 다른 법칙이 아니라 이 특정한 법칙들이 있을까?

 

(호킹의 답변)

호킹은 우리의 세계를 기술하는 법칙들 가운데서 첫 번째 
법칙으로 에너지 보존 법칙을 제시했다. 에너지는 시간이 지나도 
불변(不變)하게 보존되는 양이다. 그러나 호킹에 의하면

“진공 에너지를 상수 0으로 설정할 수 있다.” 두 번째 법칙으로 물체는

반드시 0보다 큰 에너지를 가지고 있으며, 물체를 만들기 위해서는 일이 필
요하다. 또한 일에는 반드시 에너지가 소비되어야 한다. 여기에서 호
킹의 주장은 에너지가 물질이나 다른 형태의 에너지로 전환될 수 있
다는 ‘에너지=물질 등가 법칙’에 수렴되고 있다.

 

호킹은 세번 째로 “우리는 아주 어린 우주에 존재했던 양자요동의 산물”이라고 말했다.

호킹은 우리가 최초의 물질에서 진화했다는 무신론자의 관점에서

 

“우주의 에너지 총량이 항상 0이어야 하고 물체의 창조에 에너지가 있어야 한다면,

어떻게 우주 전체가 무로부터 창조될 수 있을까?”를 상상한다. 그러나 호킹은

‘에너지가 0인 진공’에서는 “그 어떤 에너지가 없어도 그 물체가 운동하는 상태로

창조”되는 것이 가능하다고 본다. 이에 따라 호킹은 “물체들이 아무 곳에서나 발생하지

못할 이유가 없을 것”이라고 주장한다.

 

호킹에 의하면 중력은 인력이기 때문에 “0보다
작은 음수”로 작용하며, 별과 같이 양수의 에너지를 가진 물체들에 수
축 작용을 한다. 그렇게 되면 별이 붕괴하여 블랙홀이 되고, 블랙홀
에는 양수의 에너지가 남는다. 여기에서부터 호킹의 상상은 비약한
다. “이런 연유로 빈 공간은 안정적이다. 별이나 물체들은 무로부터
그냥 생겨날 수는 없다. 그러나 우주 전체는 그럴 수 있다.”

 

“중력은 시간과 공간의 모양을 결정하므로 시공이 국소적으로는 안정적이
되고 광역적으로는 불안정이 되는 것을 허용한다.” 그러므로 “우주
전체의 규모에서 양의 물질 에너지와 음의 중력 에너지는 균형을 이
룰 수 있고, 따라서 우주 전체의 창조에 제약이 없다.” 호킹에 의하면
우주는 중력과 같은 법칙이 있기 때문에 “자발적 창조”에 의하여 생겨
났다. 따라서 “무로부터 자기 자신을 창조할 수 있고 창조할 것”이라
는 ‘자발적 창조’가 바로 무가 아니라 무엇인가가 있어야 하는 이유이
다. 그러므로 “도화선에 불을 붙이고 우주의 운행을 시작하기 위해서
신에게 호소할 필요는 없다.”

 

호킹은 “우주에 관한 궁극의 이론은 일관되어야 하고

우리가 측정할 수 있는 양들에 대해서 유한한 예측 값을 내놓아야 한다.”고

주장한다. 그러므로 어떤 중력이론이든지 자연의 힘들과 물질 사이에 초
대칭성이 있어야 유한한 양들을 예측할 수 있는데, M이론이 “바로 가
장 일반적인 초대칭 이론이다.” M이론은 아직 유한성을 입증하지 못
했지만, “스스로 자신을 창조하는 우주의 모형이 될 것”이다. 따라서
M이론이 관찰에 의해서 입증된다면, “아인슈타인이 발견하기를 원
했던 통일이론”이며, “자연의 기본입자들의 집합체에 불과한” 우리
인간이 발견하는 ‘위대한 설계’일 것이다. 결국 호킹의 주장에 의하면
그의 M이론이야말로 우리 우주와 우리 인간을 만들어내기 위하여 있
어야 할 ‘위대한 설계’이고 특정한 법칙이다.

-과학적 유신론에 의한 비판적 검토

호킹은 우주에서 에너지가 불변한다는 사실을 설명하고, 진공의
에너지 상수를 0이라고 가정했다. 여기에서 호킹은 ‘에너지가 0인 진
공’이 무(無)라고 주장하고 있다. 그러나 이런 주장은 비현실적이고 비
상식적이다. 우리는 우주에서 ‘진공’은 에너지는 있지만 물질은 없는
곳으로, ‘빈 공간’은 에너지와 기체는 있지만 다른 형태의 물체는 없
는 곳으로, 그리고 무(無)는 물질은 물론 에너지조차 존재하지 않는
우주 바깥으로 이해한다. 그렇다면 호킹의 주장은 일반적인 상식을
뒤엎는 것이다. 그럼에도 불구하고 호킹은 ‘에너지가 0인 무’(無)에서
물체들이 발생하지 못할 이유가 없다고 서슴없이 주장한다. 이런 주
장은 과학적으로도 성립되지 않는다. 왜냐하면 에너지 보존 법칙과
에너지 물질 등가의 법칙(E=mc²)에 의해서 에너지가 0인 곳에서는 물
질도 0일 것이고, 에너지가 없는 곳에서는 물질이 생겨날 수 없을 것
이기 때문이다.

 

양자이론에서는 대칭성 법칙에 의하여 물질과 에너지가 쌍생성하거나

쌍소멸하는 것으로 설명하고 있다. 더욱이 호킹은 에너지가 0보다 작은 경우에도

운동하는 물체가 창조될 수 있다고 말한다. 왜냐하면 ‘중력 에너지’가 음수로 표현되기

때문이다. 이 말은 재료가 없이 무엇이나 만들 수 있다는 말과 다를 바가 없는
궤변이다. 중력의 인력(引力)을 음수로 표현하는 것은 물리학적 계산을 위한
목적에서 척력(斥力)을 양수로 표현하는 것에 대응하는 수학적 약속
에 불과하다. 실제적 운동 에너지를 가지고 있는 중력을 음수로 표현
하는 것, 즉 그 에너지가 0보다 작다는 것은 방향이 반대인 것을 표현
하는 부호의 기능일 뿐이다. 이를 척력과 중력에 뒤바꿔서 쓴다고 해
도, 우주의 운행에는 아무런 문제가 없다. 중력은 우주 전체에 분포
하는 물체 상호간에 작용하므로 우주 안에는 에너지가 0인 곳이 없
다. 중력은 우주에서 물체끼리 만유인력으로 상호작용한다. 중력 에
너지가 0이라면 그곳은 우주 밖의 공간이다. 그곳은 노자의 유무(有
無) 우주 모형에서 무(無)의 부분이고, 우주 에너지 총량을 담고 있는
그릇이다. 우주 비행사를 훈련하는 무중력실은 인공적으로 척력을
만들어 중력과 상쇄시킨 작은 공간이다. 그렇다고 그곳에서 물질이
나 우주가 생성되는 사실이 관찰되었는가?

물리학에서 물질과 에너지가 실제로 0(zero)이 되는 조건은 단 하나
뿐이다. 그것은 절대온도가 0K로 되는 경우이다. 그러나 현실적으로
인간은 우주 안에서 어떤 방법으로도 절대온도 0K를 만들어낼 수 없
다. 절대온도 0K는 모든 물질과 에너지가 완전히 사라진 상태에서만
실현될 수 있기 때문이다. 다만 우주 밖의 무(無)에서는 절대온도 0K
라고 추정된다. 왜냐하면 무(無)에서는 에너지도 물질도 없기 때문이
다. 절대온도 0K에 가까운 초저온으로 접근할수록 물체는 초유체(超
流體)가 되면서 물질의 특성이 점차적으로 해체된다는 사실이 관찰된
다.

 

우주에서 절대온도 0K와 반대되는 현상은 빅뱅이다. 빅뱅의 초고
온에 의해 생성되었던 에너지와 물질의 초용융체(超熔融體) 또는 우주
수프가 식으면서 대칭성 법칙에 의해 일부는 에너지로 환원되고 일부
는 물질로 나눠졌다. 그러므로 우주의 물질은 최초에 빅뱅에서 온도
가 떨어지면서 형성된 것일 수도 있지만, 반대로 절대온도 0K의 상태
에서 온도가 상승하면서 생성된 것일 수도 있다. 그렇다면 우리는 여
기서 한 가지 중요한 우주론적 함의를 발견할 수 있다. 의식을 가진
신이 극단적 초고온이나 절대온도 0K 상태에 스스로 뛰어들지 않았
을 것이라는 추론이 성립된다. 이 추론에서 시작하여 신은 비물질적
존재이며, 이후의 물리적 법칙을 만들어낸 초월적 의식의 소유자인
창조자로 나타나게 된다. 따라서 과학적 무신론은 물론 범신론, 범재
신론 등은 근거를 상실하게 된다. 또한 신이 ‘보이지 않는’ 초월적 존
재라는 사실이 입증된다.

호킹은 우주의 탄생을 위해서 ‘도화선에 불을 붙이고 우주의 운행
을 시작하기 위해서 신에게 호소할 필요는 없다’고 주장한다. 그러나
호킹은 물론 어떤 인간도 우주의 탄생 순간을 보지 못했다. 호킹의 주
장을 실험하기 위한 방법으로 우리는 슈뢰딩거의 ‘고양이 상자’를 이
용할 수 있다. 호킹의 주장대로 우주 탄생의 순간을 상자에 넣고 사고
실험을 하는 것이다. 무(無)에서 우주가 탄생하는 순간에 신이 도화선
에 불을 붙이고 있는지 아닌지를 확정하기 위해서는 상자의 뚜껑을
열어보아야 한다. 하이젠베르크의 불확정성 원리에 따라 우리가 뚜
껑을 열어보기 전에는 각각 50%의 확률을 가진 것으로만 그 결과를
예측할 수 있다. 왜냐하면 양자이론은 이런 실험에서 관측되기 전에
100% 부정하거나 인정하는 것은 허용하지 않기 때문이다. 그럼에도
불구하고 과학자인 호킹은 아무런 증거 없이 신의 존재 여부에 대해
각각 반반(半半) 즉 50% 대 50%의 확률적 가능성조차 부정하고 있다. 이
렇게 과학자로서 부당하고 왜곡된 행태는 과학적 무신론자들이 가지
고 있는 공통적인 성향이다.

 

앞에서도 말했듯이 무(無)에서 우주가 생겨났다고 주장하는 호킹은

무(無)의 개념을 잘못 이해하고 있다는 사실이 발견된다. 호킹의
주장에 대해서는 폴 데이비스(Paul Davis)가 『현대물리학이 발견한 창조주』에서

“무(無)에서 물질이 창조”되는 것이 아니라, “단지 사전에 존재했던 에너지가

물질의 형태로 전환”된 것이라고 정확하게 설명하였다. 호킹은 에너지가

0인 진공과 무는 같은 것이라고 설명했다. 그러나 호킹은 앞에서 양자장론을
성명하면서 진공은 “절대로 비어 있지 않다”고 말했다. 또한 와인버
그는 진공은 전자기장을 비롯한 다른 장들의 끊임없는 요동에 의해
엄청난 양의 에너지를 받는 곳이라고 설명했다. 폴 디랙의 이론에 의
하면 진공은 음전하로 채워진 곳이다. 이런 사실은 카시미르 효과 실
험에서 입증되었다. 또한 와다 스미오(和田純夫)에 의하면 우주론에서
는 두 가지 무(無)의 개념을 사용한다. 첫째는 “공간도 아무 것도 없는
무”, 둘째는 “공간은 있지만 그 속에 물질이 아무 것도 없는 무(즉 진
공)”이다. 그러나 “양자론에서는 완전한 무라는 것은 있을 수 없으며
요동이라는 개념을 사용해야만 한다.” 그러므로 호킹은 진공과 무
의 개념을 혼동하고 있다. 따라서 ‘우리’가 양자요동의 산물이라는 호
킹의 주장도 잘못되었음이 드러났다. 호킹은 양자론의 개념을 우주
론에 확대 적용하는 오류를 저지르고 있다. 노자의 유무(有無) 개념에
의하면 와다 스미오의 첫 번째의 무도 잘못된 것이다. 왜냐하면 우주
를 담고 있는 그릇, 즉 우주가 자리할 공간이 없어지기 때문이다.

 

이런 오류는 호킹이 빅뱅에 의해서 시공간이 생겨났다고 생각함으로써 나타난 것이다.

과학적 유신론의 우주 모형에서는 ‘최초원인’으로 우주 에너지 총량인 유(有)와

그 바깥의 공간인 무(無)가 영원히 공존한다. 그리고 최초의 의식을 가진 존재가 신이며,

그가 우주와 생명을 설계하고 창조했다.