Knight Hell Bridge

......If we modify the value of one of the fundamental constants, something invariably goes wrong, leeading to a universe that is inhospitable to life as we know it...... is the Universe tailor-made for man?......¹⁴⁾ -- John Gribbin & Martin Rees

두 개의 양성자 사이에 작용하는 전기력은 중력의 약 10³⁶배이다. 어째서 자연계의 기본적인 힘들이 이렇게 큰 차이가 나는 것일까? 대답은 간단하다. 그래야 생명이 존재할 수 있다. 전기력은 분자수준에서 중요한 힘이고 중력은 아주 큰 스케일에서 중요한 힘이다. (전하가 양전하, 음전하로 나누어져 있어 큰 스케일에서는 모두 상쇄되는 것도 음미해 볼 만 하다. 전기력은 기본적으로는 작은 수준에서의 작용을 위하여 설계된 듯하다.) 생명은 기본적으로 복잡해야 하고 구조의 기본단위(여기서는 분자 또는 원자)와 비교하여 몹시 커야한다. 그러나 중력이 너무 강하면 어느 정도의 물질만 모여도 붕괴해버려 태양처럼 되어버린다. 중력이 없다면 태양과 같은 에너지의 원천이 생길 수도 없거니와 물질들은 별을 이루지 못하고 뿔뿔히 흩어질 것이다. 그렇다면 예를 들어 전기력이 중력의 10²⁶배라면? 이 경우에는 태양의 수명이 1년쯤 될 것이다.

강한 핵력은 어떤가? 강한 핵력이 조금만 더 약했다면 오직 수소밖에 존재하지 못했을 것이다. 강한 핵력은 아마도 복잡한 생명의 구성을 위하여 기본단위의 다양성을 목표로 설계된 것이 아닌가 한다. 강한 핵력 역시 극도로 짧은 거리에서만 작용하도록 하여 전자기력이 중요한 영역에서는 영향을 주지 않도록 되어있는 것이 또한 설계의 묘인 것 같다. 만일 그렇지 않았다면 우주는 하나의 거대한 원자핵이 되어버렸을 것이다.

양성자와 전자의 질량차이(? 1836 : 1)는 왜 나는 것일까? 이 질문에 대답하는 대신 좀 엉뚱한 질문을 던져보자. 왜 전자는 원자핵에 가서 붙어버리지 않는 것일까? 답은 불확정성 원리이다. 전자에게는 원자핵만한 크기에 갖혀있는 것이 허용되지 않는 것이다. 그러면 양성자는 어떻게 할 수 있는가? 질량이 무겁기 때문이다. 이러한 원자구조는 원자가 identity를 가지면서도 다른 것과 상호작용하면서 어느 정도 스스로 변할 수 있는 여지를 주기 위한 설계일 것이다.

어째서 원자의 에너지는 양자화되어 있는가? 이 질문이 의미하는 바는 왜 양자역학 법칙들이 원자의 에너지가 양자화되도록 세워졌는가 하는 것이다. 만일 전자가 원자핵을 임의의 궤도를 돈다면 같은 원자핵을 가졌다고 할지라도 그것이 서로 완전히 같은 원자로 간주될 수 있을까? (이것이 Bohr가 원자 에너지의 양자화를 제안했을 때 가졌던 생각이었다. 그는 '어째서 모든 수소원자가 그렇게 완전히 동일한가?'하는 의문을 품었다.) 만일 원자들이 서로 완전히 같지 않다면 어떻게 생명이 자기복제를 할 수 있겠는가?

어째서 공간은 3차원인가? 중력은 거리의 (공간차원-1)제곱에 반비례함이 알려져 있다. 그리고 역제곱 법칙만이 궤도운동을 안정되게 할 수 있다.

소수의 기본 입자들과 소수의 법칙이 지배하는 세상에서 생명과 같은 복잡한 존재가 있을 수 있다는 것은 자연스럽지는 않다. 만일 임의로 법칙을 준다면 절대다수의 경우에 입자들이 한데 뭉치거나 아니면 균일하게 퍼지기가 쉬울 것이다. 모든 기본 법칙들이 생명의 존재를 위해 설계된 것이 아니라면 무슨 설명을 할 수 있겠는가?

10까지

☞ 이에 대한 일부 진화론자들의 설명은 강한 인류학적 원리(strong anthropic principle)로 알려져 있다. 그러나 이는 거의 억지에 가까운 것으로 생각되며 대다수는 이를 받아들이지 않는다. 만일 이것을 배제시키지 않는다면 창조를 배제시킬 아무런 핑계도 댈 수 없을 것이다.

☞ Think Together ? 설계의 흔적이 더 없는가? 각각 자기 전공과 관련하여 설계의 흔적을 찾아볼만한 영역은 어디인가?