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원자의 기원-우연으로 가능한가? ②
정성수 교수▲ 창조과학전시관장, 충남대학교 의학전문대학원(호흡기내과)/대전온누리교회
 
편집부   기사입력  2019/06/21 [15:43]
▲ 정성수 교수(대전지부 학술부장)▲충남대학교 의학전문대학원     ©편집국

양성자의 경우 쿼크 입자인 여러 개의 뮤온(muon)과 이를 연결해주는 글루온(gluon)이 합쳐서 양성자를 구성하는 것으로 이해하고 있다. 쿼크 이하의 물질은 기본입자(소립자, elementary particle)라고 하며 쿼크의 종류도 여러 가지일 것으로 생각되고 쿼크 외에 다른 입자가 있을 것으로 여겨지나 아직 까지는 잘 밝혀지지 않은 상태이다. 보이지 않는 다른 입자(가상 입자)에 대한 가설도 등장하는데 이는 양자역학이 설명되려면 필요한 입자라고 여기기 때문이다. 예를 들어 강한 핵력에 비해 중성자, 양성자만으로 핵력을 설명할 수 없기 때문에 보이지 않는 제3의 입자가 있을 것이라는 생각이다.

 

정리하면 현재까지 알려진 물질의 구성체계는 다음과 같다. 물질은 분자->원자로 쪼개어진다. 원자는 다시 전자, 양성자, 중성자로 구성되고 양성자, 중성자를 구성하는 입자가 쿼크라고 요약할 수 있다.

 

빅뱅 가설에서의 원자 발생설 

벽돌과 기와로 지어진 집이 있다고 해보자. 어떤 사람이 이를 발견하여 집을 구성하는 물질을 알아보기 위해 파괴했더니 기둥과 지붕이 분해되어 나왔다고 하자. 기둥을 다시 분해해보니 아주 단단한 여러 종류의 벽돌이 나온다. 지붕 역시 아주 단단한 기왓장으로 조성된 것을 알았다. 벽돌과 기와는 웬만한 방법으로 더 이상 쪼갤 수 없다고 가정하여 보자. 집이 화합물(compound)이라면 기둥과 지붕은 분자(molecule)이고 벽돌과 기왓장은 원자(atom)이다. 벽돌과 기왓장은 쉽게 분해되지 않기에 각고의 노력으로 어찌어찌하여 쪼개어 보았더니 돌가루와 시멘트(quark)가 나왔다고 해보자.

 

우리는 현재 완성된 집을 보고 있는 것이고 과학자는 집을 부수어 물질 구성을 알아보는 중이라고 할 수 있다. 물질은 존재하지만 이의 생성과정을 관찰한 사람도 없고 다시 물질을 존재하게 할 수도 없기에 어떻게 물질이 있게 되었는지, 나아가 왜 물질이 있게 되었는지는 이미 실험과학의 영역이 아니다. 다만 추론(inference)의 영역일 뿐이다.

 

빅뱅 가설에서는 빅뱅 이전까지 아무 물질이 없다가 빅뱅과 함께 쿼크 입자인 돌가루와 시멘트가 만들어지고 다시 돌가루와 시멘트가 합쳐져서 원자인 벽돌도 되고 기와도 되었다는 것이다. 빅뱅 초기에 아주 짧은 시간에 쿼크 입자가 생성되고 이후 바로 첫 번째 원자인 수소(H)가 발생했다고 설명하고 있다. 즉 물질이 없던 에너지 상태에서 물질이 탄생한 것이다. 그러나 실제 이것은 현재 자연적으로 가능하지 않다. 빅뱅 상태에서 고온과 고열 같은 조건을 상상해 그랬을 것이라는 가설일 뿐이다. 또한, 결국 빅뱅도 무에서 유의 물질 창조를 이야기하고 있다.

 

수소가 발생한 이후 두 번째 원자인 헬륨(He)은 수소의 핵융합으로 생겼을 것으로 생각하고 있다. 수소의 핵융합은 태양에서 관찰되기에 아주 쉽게 가능한 이야기처럼 보인다. 헬륨의 생성 시기에 관하여 빅뱅 가설에서는 별이 생성되기도 전에 대폭발로 흩어지는 와중에 작은 벽돌(수소)끼리 만나 융합하여 또 다른 형태의 다른 벽돌(헬륨)이 생성되었다고 이야기하고 있다. 즉, 빅뱅은 별이 있기 전에 헬륨이 이미 출현했다고 가정하고 있다. 

<다음호에 계속>

 

 

 

 

 

 

 

자료제공 : 창조과학 대전지부(문의 : 042-861-5876,863-7204 /홈페이지 : http://www.tjkacr.or.kr)

 

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기사입력: 2019/06/21 [15:43]  최종편집: ⓒ kidoktimes.co.kr
 
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