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원자의 기원-우연으로 가능한가? ③
정성수 교수▲ 창조과학전시관장, 충남대학교 의학전문대학원(호흡기내과)/대전온누리교회
 
편집부   기사입력  2019/07/08 [16:35]
▲ 정성수 교수(대전지부 학술부장)▲충남대학교 의학전문대학원     ©편집국

헬륨 없이 가벼운 수소만이 남아 흩어지지 않고 응축되어 별이 된다는 것은 아마 상상하기 어려워서 일 것이다. 그러나 오늘날 헬륨은 태양과 같은 특정한 조건에서만 생성이 가능한 것으로 관찰되고 있다. 즉 빅뱅에 의한 별 형성이 맞더라도 헬륨은 수소로 이루어진 별이 형성된 다음에야 출현할 수 있다. 즉, 헬륨의 생성에 대한 빅뱅 가설은 별의 생성에 대한 시간적 모순 관계를 보여줄 뿐이다.

 

그러면 탄소, 철, 혹은 그 이상의 원자량을 가진 원자는 어떻게 출현하게 되었나? 탄소는 생명체의 기본 구성 원소이다. 떠 있는 우주 공간에서는 우연히 탄소가 생성될 수가 없다. 빅뱅 가설에서도 탄소의 경우 수소로 이루어진 별이 생성된 이후에 헬륨이 만들어지고, 그러고 나서 3개 원자의 헬륨이 핵융합을 통해 탄소를 생성해냈다고 추정하고 있다. 즉 아래와 같은 과정으로 생성되었을 것이라고 설명하고 있다. 

 

      He + He -> Be,   He + Be -> C 

 

알다시피 헬륨은 화학적으로 매우 안정적인 불활성 가스(inert gas)로 반응이 잘 일어나지 않는다. 그러나 빅뱅 가설에서는 아주 혹독한 조건(매우 큰 별과 같이 고온, 고압)이 있으면 가능(이를 stellar nucleosynthesis 가설이라고 부른다)하다는 가설이다. 즉, 헬륨 다음의 원자 발생 이전에 별이 먼저 있었고 별에서 원자가 탄생했다는 이야기다. 이런 과정에 의한 탄소 생성에서 또 하나의 문제는 헬륨 2개 원소가 융합된 베릴륨(Be)이 3개가 융합된 탄소보다 그 양이 많아야 한다.

 

그러나 실제 베릴륨은 탄소에 비해 그 양이 현저히 적다. 이에 대해 빅뱅 가설에서는 베릴륨이 쉽게 다시 2개의 헬륨으로 붕괴한다고 주장하였다. 그러나 실제 베릴륨의 붕괴실험에서 헬륨으로의 붕괴는 확률적으로 희박하였다. 3번 원자인 리튬도 마찬가지로 그 양이 희박하여 그 이유를 설명하지 못하고 있다. 나아가 탄소가 고온(1억도 이상) 고압 환경에서 핵융합으로 생성되는 것이 가능하다고 해도 철, 납과 같은 더 무거운 다른 원자는 어떻게 생성되었을까?

 

현재 이를 설명하는 모델은 크기가 엄청 큰 초신성(supernova) 환경에서 중심부에 초고온(철의 경우 절대온도 60억-300억 도)과 초고압상태에서이면 원자가 만들어진다고 설명하고 있다. 그것도 철(Fe)까지만. 빅뱅 가설에서 주장하는 초신성과 원자 발생을 설명한 것은 그림 2와 같다. <다음호에 계속>

 

▲ 그림 2. 빅뱅 가설에서 설명하는 헬륨 이후 원자의 탄생. 초신성(supernova)에서 탄소 등의 원자가 생겨난다고 하고 중심부가 붕괴 시에 철과 같은 원소가 탄생한다고 설명하고 있다. 철보다 무거운 원자는 슈퍼노바가 폭발할 때 중성자가 나오고 철이 중성자를 포획하는 과정을 통해서 금과 같은 철보다 무거운 원자가 탄생하는 것으로 설명하고 있다. 모델에 의해 예상된 내부 온도는 절대온도로 표시했는데 중심부는 최소 60억 도가 넘어야 할 것으로 계산하고 있다.     © 창조과학회

 

 

 

 

 

 

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

 

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기사입력: 2019/07/08 [16:35]  최종편집: ⓒ kidoktimes.co.kr
 
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