진화론 이야기 - 직관

다음 문제들에 대해 직관적으로 대답해 보십시오.

1. 자연수의 갯수와 짝수의 갯수 중 어느 쪽이 더 많을까요? 2. 초속 10만km로 달리는 우주선에서 초속 10만km의 속도로 탄환을 진행방향으로 쏜다면 이 탄환의 속도는 얼마일까요? 3. 육면이 막힌 조그만 상자에 전자 하나가 들어 있습니다. 이 전자가 벽을 통과해 상자에서 나올 수 있을까요?

대부분의 사람들은 다음과 같이 대답을 할 것입니다.

1. 자연수의 갯수가 많다(자연수의 갯수 = 짝수의 갯수 + 홀수의 갯수)
2. 10만km/s + 10만km/s = 20만km/s
3. 나올 수 없다.

정말 그럴까요?

1. 무한의 갯수를 세는 방법으로는 게오르크 칸토어의 짝짓기 방식이 사용됩니다. 즉 두 집합의 각 원소를 1:1로 짝지을 수 있으면 두 집합의 크기가 같다는 것을 알 수 있죠. 마찬가지로 무한인 두 집합의 원소를 1:1로 짝지을 수 있으면 두 집합의 크기가 같다고 정의할 수 있는 것이죠.

그렇다면 자연수의 원소(1, 2, 3, 4, ....)와 짝수의 원소(2, 4, 6, 8,....)을 1:1로 짝지을 수 있을까요?

(1:2)(2:4)(3:6)(4:8)(5:10).....(n:2n)....과 같이 어떤 자연수 n은 항상 2n과 짝을 이룰 수 있습니다. 이렇게 짝을 이루면, 짝을 이루지 못하는 자연수나 짝수도 없으며, 짝수 둘과 짝을 이루는 자연수, 자연수 둘과 짝을 이루는 짝수도 없습니다. 즉 자연수의 갯수와 짝수의 갯수는 같다는 요상한 결과가 나오게 됩니다. 참고로 칸토어에 의하면 자연수의 갯수 == 짝수의 갯수 == 홀수의 갯수 == 정수의 갯수 == 유리수의 갯수 < 실수의 갯수입니다.


2. 아인슈타인의 상대성이론에 의하면 두 속도 u와 v의 합 w는

와 같이 계산됩니다. 만약 u와 v가 광속에 비해 훨씬 작다면 uv/c²는 매우 작은 값이 되며 분모는 1에 가까와지므로 w=u+v라고 할 수 있습니다. 하지만 u와 v가 광속 c에 다가감에 따라 분모는 점점 커지므로 w는 점점 작아지죠.
이 식에 의하면 탄환의 속도는 20만 km/s가 아니라 약 18만 km/s가 됩니다.

Quantum tunnelling through a barrier.
At the origin (x=0),
 there is a very high,
 but narrow potential barrier.
 A significant tunnelling effect can be seen.

3. 양자역학에 '터널효과'란 것이 있습니다. 어떤 공간에 갇혀있던 소립자가 어느 순간 그 공간 밖으로 빠져나오는 현상을 말하는 것이죠.
오른쪽 그림과 같이 마치 파동과 같은 현상이며, 양자역학에 의하면 소립자는 파동과 같은 움직임을 보이기에 생기는 현상입니다. 방사성원소에서 흔히 보이는 α-붕괴가 바로 핵력을 뚫는 터널효과의 보기입니다.
즉 양자역학에 의하면 상자 안의 전자가 벽을 통과해 밖으로 빠져나올 확률은 0이 아닙니다.


사람의 직관(intuition)이란 것은 오랜 경험으로 얻어진 규칙에 의해 결론을 내는 것을 말하며, 어떤 문제에 대해 길게 생각하지 않고도 답을 알 수 있다는 점에서 장점을 가지고 있습니다. 공중에 던져진 돌은 '직관적으로' 봤을때 머지않아 땅에 떨어질 것이며 저 앞에서 나를 노려보고 있는 호랑이는 '직관적으로' 봤을때 내게 달려들 것이라고 알 수 있죠.
인간의 문명 초기에 과학은 인간의 '직관'에 많은 도움을 받았습니다. 인간이 보고 느낄 수 있는 범위 안에서는 인간이 그동안 보아온 경험에 의한 '직관'과 어긋나는 현상이 거의 없었기 때문이죠.

하지만 이제 과학은 인간이 경험하지 못한 분야까지 퍼져 나갔습니다. 어느 누구도 아광속(亞光速)을 경험하지 못했기에 상대성이론을 직관적으로 이해하지 못합니다. 어느 누구도 전자를 눈으로 보지 못했기에 터널효과를 직관적으로 이해할 수 없는 것이죠.

진화론도 마찬가지입니다. 진화론은 종의 변화를 설명하는 이론으로서 최소한 수만년 이상의 시간을 필요로 하는 것입니다. 만약 인간이 수만년을 살 수 있다면 진화를 직접 관찰하고 '직관적'으로 이해할 수 있을 것입니다.
하지만 인간의 수명은 기껏해야 수십년에 불과합니다. 수십년간 보고 들은 결과로서 진화론을 '직관적'으로 이해하기는 불가능에 가깝죠. 그때문에 많은 창조론자들이 '물고기가 개구리를 낳는 것이 (직관적으로) 말이 되는 소리냐'는 식의 반론을 하곤 합니다. 오히려 사람들이 진흙인형을 만들듯 신이 사람을 만들었다는 설명이 훨씬 직관적으로 이해되죠(물론 신이 존재한다는 가정 하에서 말입니다).

사람들은 상대성이론을 직관적으로 이해할 수 없습니다. 여러 수식을 통해 계산하고, 그 계산 결과가 실제와 같은지를 판단해서 옳고 그름을 따질 수 있을 뿐입니다. 상대성이론에 의해 계산된 대로 중력장에서 빛의 굴절이 확인되었고, 인공위성에 실린 원자시계의 오차 등을 관측해 상대성이론이 옳다는 것을 증명할 수 있는 것이죠.
진화론 역시 마찬가지입니다. 사람들은 진화론을 직관적으로 이해할 수 없습니다. 단지 여러 생물들을 관찰하고 화석을 관찰하고 유전자를 분석하고 유전자 돌연변이율을 계산해서 예측한 결과가 실제와 같은지를 판단해서 옳고 그름을 따질 수 있을 뿐입니다. 진화론에 의해 예측된 대로 고리종이 존재하고, 고생물학적 분석결과와 유전학적 분석결과가 일치하며, 3억 6천만년 전 지층에서 틱타알릭이 발견되었음에 의해 진화론이 옳다는 것을 증명할 수 있는 것이죠.

진화론 이야기 - 중간화석에 대하여

창조론 이야기 - 중간화석에 대하여에서도 언급한 내용이지만, 창조론자들은 화석이란 것이 도깨비 방망이처럼 아주 쉽게 만들어지는 것으로 생각합니다. 그때문에 중간화석이 발견되지 않는 것이 진화론의 반증인양 생각하곤 하죠.

일반적인 환경에서는 화석이 생기기가 매우 어렵습니다. 왜냐하면 자연계에는 쓰레기청소부(스캐빈저 scavenger)라는 동물들에 의해서 화석화되기 전에 산산히 흩어지기 때문이죠. 남아있는 뼈조차도 낮과 밤의 기온차, 바람, 빗물 등에 의해 가루가 되기 십상입니다. 그때문에 화석이 생기기 위해서는 격변에 의해 사체가 급속히 묻히는 것이 필요합니다.

윗 그림과 같이 화산과 강이 흐르는 지역에 ㉠ 이라는 동물이 살고 있습니다.
어느날 화산이 폭발해서 화산 기슭에 살던 동물들이 화산재에 묻혔습니다.

화산재에 묻힌 ㉠은 화석이 되었지만, 그 외의 지역에 살던 ㉠들은 죽더라도 다른 동물들에게 먹힐 뿐 화석이 되지 않죠.

시간이 흘러 ㉠은 ㉡과 ㉢을 거쳐 ㉣로 진화했습니다.

그동안은 화산폭발이 없었기에 ㉡과 ㉢은 스캐빈저들에게 먹힐뿐 화석화될 일이 없었죠.

이제 또 한번 화산이 폭발해서 산기슭이 다시한번 화산재에 덮였습니다.

마찬가지로 산기슭의 ㉣만이 화석이 되었을 뿐 다른 지역의 ㉣들은 화석화되지 않습니다. 그들은 ㉤과 ㉥ 등을 거쳐 ㉨으로 진화했습니다.

이번에는 홍수가 나서 강기슭이 물에 잠겼네요.

그리고 강기슭에 퇴적물을 남기면서 강물이 빠져나갑니다.

이 홍수에 의해 퇴적물이 쌓인 강가에 ㉨의 화석이 남았고, 살아남은 ㉨들은 ㉩과 ㉪ 등을 거쳐 ㉭으로 진화를 합니다.

이제, 화석을 발견한 고생물학자들은 ㉠이 ㉭으로 진화해 왔음을 밝힙니다. 그리고 중간화석으로 ㉣과 ㉨을 제시합니다.
그러나 창조론자들은 다음과 같은 억지를 부리죠.
상식적으로 생각해도 ㉠과 ㉭ 사이의 중간화석들은 ㉠과 ㉭ 자체보다 훨씬 많아야 한다. ㉡, ㉢, ㉣을 거쳐 ㉬까지 12가지 아니냐? 그렇다면 최소한 ㉠과 ㉭의 합보다 6배는 많이 발견되어야 한다.
그 중간화석들은 어디 있는가?

윗 모식도에서 보여드린 것처럼, 화석기록은 캠코더처럼 처음부터 끝까지 촬영되는 동영상이 아닙니다. 카메라처럼 셔터를 누를 때만 촬영되는 사진이죠. 더구나 셔터가 언제 눌릴지, 렌즈가 어디를 향할지 전혀 모르는 카메라입니다.

윗 보기에서 나타나는 중간화석들 - ㉣과 ㉨은 셔터가 눌릴때(격변이 생겼을 때), 렌즈가 향하는 방향(격변이 일어난 곳)에 있었던 화석들일 뿐입니다. 격변의 시간과 장소를 잘 맞춘(?) 생물들인 셈이죠. 이런 행운(?)을 만나지 못한 다른 생물들 - 살아있는 동안 격변이 없었다거나 격변이 있었어도 그 장소에 없었던 생물들 - 은 자신이 있었다는 흔적을 남기지 못하고 스캐빈저들의 뱃속으로 사라질 뿐입니다. 화석으로 남지 못한 중간단계 동물들 말입니다.

그뿐 아닙니다. 만약 저 화산의 마그마가 화석으로 관입되거나, 홍수에 의해 화석층이 침식되어 버린다면 이미 만들어진 화석조차 사라질 수밖에 없습니다.

이런 이유로 인해 창조론자들의 생각과는 달리 중간화석의 양이 많지 않은 것입니다.

욥기의 과학(?)

☞욥26:7

그는 북쪽을 빈 자리에 펼치시고 땅을 허공에 매다시는도다. He stretcheth out the north over the empty place, and hangeth the earth upon nothing.

☞욥28:5

땅으로 말하자면, 그 곳에서 빵이 나오나 그 밑에는 불처럼 솟구침이 있으며 As for the earth, out of it cometh bread： and under it is turned up as it were fire.

성경무오론자들이 흔히 인용하는 욥기의 구절입니다. 유목민들이 '지구가 우주에 떠 있다'는 것(욥 26:7), 그리고 땅 속에 마그마가 있다는 것(욥 28:5) 등을 알 수가 없었다는 것이죠.
이것을 근거로 해서 성경은 이미 그당시 사람들이 상상도 못했던 과학적인 사실을 기록하고 있다고 주장하곤 합니다.

과연 그럴까요?
다음 구절들을 봅시다.

☞욥38:4

내가 이 세상의 기초들을 놓을 때에 네가 어디 있었느냐? 네게 명철이 있다면 분명히 밝히라. Where wast thou when I laid the foundations of the earth? declare, if thou hast understanding.

☞욥38:5

누가 그 치수를 재었는지, 네가 아느냐? 누가 그 위에 척량줄을 띄웠느냐? Who hath laid the measures thereof, if thou knowest? or who hath stretched the line upon it?

☞욥38:6

그 기초들은 무엇 위에다 고정시켰으며 모퉁잇돌은 누가 놓았느냐? Whereupon are the foundations thereof fastened? or who laid the corner stone thereof;

과연 이 구절을 읽고 '아, 지구는 우주에 떠 있구나'라고 해석할 수 있는 사람이 있을까요? 이것은 여지 없이 '이 세상이 무언가 기초 위에 놓여 있다'로밖에 해석할 수 없습니다.
그 때문인지 그들은 오로지 욥기 26장만을 언급할 뿐 욥기 38장을 언급하는 일은 없더군요.

게다가 사람들이 지구에 대해 알게 된 것은 생각보다 오래 되었습니다. 이미 고대 그리스인들은 월식때의 그림자, 위치에 따라 달라지는 북극성의 높이 등을 통해 지구가 둥글다는 사실을 알고 있었고, 심지어 에라토스테네스는 지구의 크기를 거의 정확하게 계산하기도 했습니다. 즉, 성경을 쓸 때 이미 부근의 그리스에서는 지구가 둥글고 우주에 떠 있다는 사실을 알고 있었다는 것이죠.


땅속의 불 이야기도 마찬가지, 성경뿐 아니라 땅속에 불이 있다는 이야기는 많이 있습니다. 왜냐하면 땅속의 불이 뿜어져 나오는 것은 일상적인 일이었으니까 말입니다. 바로 화산이죠.
그리스신화에서도 헤파이스토스(불카누스)의 대장간은 에트나 산 밑에 있었고, 그 화로의 불이 화산으로 뿜어져나온다고 생각했습니다.

그 외에도 욥기의 비과학적인 묘사는 많습니다.

☞욥26:11

하늘의 기둥들이 떨고 그의 꾸짖으심에 놀라는도다. The pillars of heaven tremble and are astonished at his reproof.

'하늘의 기둥(pillars of heaven)'이 무엇을 의미할까요?

☞욥37:18

당신이 그 분과 함께 단단하고 부어 만든 유리 같은 하늘을 폈느뇨? Hast thou with him spread out the sky, which is strong, and as a molten looking glass?

하늘이 '단단하고 부어만든 유리(which is strong, and as a molten looking glass)'같지는 않죠.

☞욥38:22

네가 눈의 보고 속으로 들어갔느냐? 아니면 네가 우박의 보고를 보았느냐? Hast thou entered into the treasures of the snow? or hast thou seen the treasures of the hail,

눈창고, 우박창고는 과연 어디 있을까요?

이런 '비과학적인 구절'은 단순한 비유, 문학적 표현으로 넘어가고 '과학에 부합하는 듯한 구절'만을 골라내서는 '성경은 과학적이다'라고 자랑스럽게 떠드는 것이죠.