인류가 우리 모두가 "별의 물질"로 만들어졌다는 사실을 발견한 과정

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인류가 우리 모두가 "별의 물질"로 만들어졌다는 사실을 발견한 과정

칼 세이건은 우리가 고대 별의 자식이라고 선언한 최초의 사람은 결코 아니었습니다.

출처: World War III / Adobe Stock

주요 요점

• 사간은 1973년에 우리는 "별의 물질로 만들어졌다"고 의미 있게 선언했습니다. 즉, 우리 몸을 구성하는 원소는 고대 별에서 만들어져 우주 전체로 퍼졌다는 뜻입니다. 
• 우리 몸이 별과 우주적 계통을 공유한다는 생각은 고대부터의 논쟁에서 유래되었으며, 19세기에 이루어진 과학적 혁신을 통해 과학자들은 우리 몸이 별과 같은 물질로 만들어졌다고 자신 있게 주장하기 시작했습니다. 
• 이 글에서 토머스 모이니헌은 세계관의 이러한 지각 변동에 따른 지적 역사를 추적합니다.

토마스 모이니한

http://How%20humanity%20discovered%20we're%20all%20made%20of%20“star%20stuff”라는 제목의 기사 링크를 복사하세요.

우리 각자는 매우 물리적이고 생리적인 면에서 138억 년의 나이를 가지고 있습니다. 이것이 우주의 나이입니다. 우리의 우주가 원소를 만들고 우리를 우리로 만드는 누적된 복잡성을 구축하는 데 이렇게 오랜 시간이 걸렸습니다. 우주가 이렇게 오랜 시간 동안 응집된 결과 라는 것을 깨달을 수 있는 생물을 만드는 데 138억 년이 걸렸습니다.

이것은 칼 세이건의 가장 유명한 말 중 하나를 이해하는 또 다른 방법입니다 . 1973년 세이건은 우리가 "별의 물질로 만들어졌다" 고 기억에 남을 만하게 선언했습니다 . 그는 이 말로 우리 몸 안의 물질이 죽은 별의 부산물이라는 것을 의미했습니다. 우리는 문자 그대로 고대의 별가루입니다.

하지만 사람들은 항상 이것을 감사하게 여기지 않았습니다. 전혀 그렇지 않습니다. 게다가 사간은 우리가 "별의 물질"로 만들어졌다고 주장한 최초의 사람은 아니었습니다. 우리 몸이 태양과 같은 성분으로 구성되어 있는지에 대한 논쟁은 수세기 동안 격렬하게 벌어졌습니다. 이것은 우리가 태양이라는 화학 가마솥에서 태어났다는 것을 알아낸 이야기이며, 이것이 우리 가 누구 이고 무엇 인지에 대한 우리의 감각을 어떻게 변화시켰는지에 대한 이야기입니다.

세계관의 지각 변동

1500년대 초 에 스위스의 선구적 연금술사 파라 셀수스는 우리 몸이 "천체에서 유래하지 않았다"고 확신에 차서 말했습니다 . 그는 별은 우리와 "아무런 상관이 없다"고 강조했습니다 . 별의 물질은 우리에게 "속성"이나 "본질"을 물려주지 않습니다. 더 나아가 파라셀수스는 별이 "절대 존재하지 않았더라도" 인간은 별다른 차이를 알아차리지 못한 채 태어났을 것이고 계속 태어날 것이라고 선언했습니다. 그는 우리에게 물론 따뜻함과 빛을 위해 태양이 필요하다는 것을 인정했습니다. 하지만 "그 이상" 먼 별은 "우리의 일부가 아니며 우리도 별의 일부가 아니다."

파라셀수스만이 이런 생각을 한 것은 아니었다. 아리스토텔레스로 거슬러 올라가는 지배적인 견해 는 지구와 다른 천체가 공간의 틈으로만 분리된 것이 아니라 다른 모든 특성의 차이로 분리되어 있다고 오랫동안 가정해 왔다. 지상과 천상 영역은 완전히 다른 법칙에 의해 지배되고 다른 재료로 구성된 별개의 존재 영역으로 여겨졌다.

하지만 파라셀수스가 1541년에 세상을 떠난 후 수십 년이 지나자 혁명이 일어나 이 두 영역을 통합하여 천상과 지상이 같은 규칙에 따라 지배된다는 것을 증명했습니다. 이는 갈릴레오 , 그의 망원경, 그리고 현대 과학적 방법의 창시 덕분이었습니다. 프랜시스 베이컨이 1612년에 요약했듯이 , 천상과 지상을 "분리하는 것"은 "허구"로 증명되었습니다. 베이컨은 여기서 사물을 형성하는 힘이 저기서 궤도를 움직이는 힘과 같다고 강조했습니다.

이것은 세계관의 지각 변동 이었으며 , 오늘날 우리가 그 비율을 이해하기는 어렵습니다. 1600년대 내내 르네 데카르트와 같은 사상가들은 이것이 "하늘과 땅의 물질은 하나이며 동일하다"는 결론을 내릴 수 있다는 것을 의미한다고 발표하기 시작했습니다 . 하지만 그 다음 세기에 먼 별을 더 잘 관찰하기 위해 더 큰 망원경이 제작되었지만 , 여전히 이 사실을 확실히 확인할 방법은 없었습니다. 누구나 알다시피, 하늘은 지구에서 발견되는 것과는 완전히 다른 원소로 만들어졌을 수 있습니다.

1800년대가 시작되면서 별은 여전히 ​​멀고 낯설어 보였고, 독일 철학자 GWF 헤겔은 별을 냉정하게 밤하늘을 더럽히는 "발진"에 비유했습니다. 

마찬가지로 무시하는 영향력 있는 프랑스 박식가 오귀스트 콩트는 1835년에 우리 종은 결코 태양의 원소 성분을 알아내지 못할 것이라고 주장했습니다. 그는 "가장 먼" 후손조차도 우리 태양계 너머에 있는 물체의 물리적 속성에 대한 지식을 밝혀내지 못할 것이라고 자랑했습니다.

"우리는 태양계와 우주라는 개념을 신중하게 분리해야 합니다." 콩트는 투덜거리며 말을 이었다 . "그리고 우리의 유일한 진정한 관심사는 전자라는 것을 항상 확신해야 합니다." 콩트에게 이것은 비극이나 박탈이 아니었다. "별이 빛나는 하늘에 대한 지식이 금지된다면" 그는 설명했다 . "그것은 우리에게 실질적인 결과가 아닙니다." 

" 사회학 "과 " 이타주의 " 와 같은 단어의 발명자이자 , 그렇지 않으면 인상적으로 예지력이 뛰어난 콩트는 ​​과신하고 있었습니다. 이것이 인간 탐구의 미래 에 대한 최악의 예측 중 하나였고 지금도 그렇다는 것은 과언이 아닙니다 .

1859년, 콩트가 죽은 지 불과 2년 후, 구스타프 로베르트 키르히호프 와 로베르트 분젠 이 분광학 분야를 창설했습니다 . 물체에서 방출되고 흡수되는 빛을 분석 하여 화학적 구성을 확인한 그들의 방법은 결국 별이 지구의 평범한 물질 전체에 섞여 있는 것과 같은 원소로 만들어졌다는 것을 증명했습니다 . 이는 사우스 런던에 있는 개인 천문대에서 마가렛과 윌리엄 허긴스가 수행한 작업 덕분이었습니다 . 그들은 파라셀수스가 틀렸고, 콩트도 그와 함께 틀렸다는 것을 증명했습니다.

그 후 수십 년 동안 과학자들은 " 우리의 중심 별"에서 가장 바깥쪽 "성운"에 이르기까지 "눈에 보이는 우주 전체"가 "우리의 화학에 의해 도달되었고, 우리의 분석에 의해 포착되었으며, 모든 물질이 하나라는 증거를 제공하도록 만들어졌다"고 발표하기 시작했습니다. 사간이 같은 말을 하기 91년 전인 1882년 8월, 프랑스 분광학자 쥘 장센은 " 이 별들은 우리와 같은 물질로 만들어졌다"고 주장 했습니다 .

사람들은 이것에서 위안을 찾았습니다. 1918년 연설에서 캐나다 시인이자 의사인 앨버트 D. 왓슨은 분광기 덕분에 "우리 존재의 더 고상한 특성"이 드러나고 있다고 선언했습니다. 지금까지는 우리에게 보이지 않았습니다. 왓슨은 "우리는 보편적이고 신성한 성분으로 만들어졌습니다." 라고 설명했습니다 .

그는 이것을 유익한 것으로 보았습니다. 그것은 우리가 그에 따라 행동하고, 우리의 "성분"이 암시하는 지위에 부응해야 한다는 것을 의미합니다. 우리가 "보편적인" 요소로 만들어졌다면, 우리의 "행동, 야망, 열망"도 동일한 범위를 가정해야 합니다. 재는 재로, 먼지는 먼지로 여전히 적용될 수 있지만 , 적어도 지나가는 모든 삶은 별과 같은 재로 만들어진 미립자입니다.

다른 사람들도 비슷하게 느꼈습니다. 1923년, 하버드 천문학자 할로우 샤플리는 "인간, 짐승, 바위, 별"이 모두 같은 육체적 가족의 일부라고 숙고했습니다. 그는 천문학의 "최근" 획기적인 발견이 "모든 화학 성분의 균일성"을 확인했다고 설명했습니다.

샤플리는 "우리는 창조물의 나머지와 같은 불멸의 물질로 만들어지는 것보다 더 높은 불멸을 요구하지 않을 것입니다."라고 결론지었습니다. 

샤플리는 6년 후 뉴욕 타임스 표지 에 실린 인터뷰에서 같은 메시지를 반복했습니다 . 나선 은하와 혜성을 배경으로 한 인간 형상을 묘사한 인상적인 삽화가 함께 실렸습니다. 제목은 "인간이라는 별의 물질"이었습니다. 신체적 구성 면에서 우리는 별과 형제처럼 보였습니다. 

샤플리가 "불멸"과 "불멸"과 같은 단어를 사용한 것은 의미심장합니다. 당시 우주 자체가 영원한지에 대한 의문은 여전히 ​​남아 있었습니다. 어느 쪽이든 결정적으로 결정할 증거는 아직 수집되지 않았습니다. 당시 대부분의 과학자들이 그랬듯이 우주가 영원하다고 가정하면 생명 자체도 결코 시작되지 않았을 것이라고 주장할 수도 있었습니다. 즉, 살아있는 것들은 단순히 항상 존재해 왔고 영원히 존재할 것이며, 불멸의 우주 소용돌이 속의 먼지처럼 순환할 것입니다.

하지만 그 세기가 지나면서 우주 자체와 물질 전체가 뜨거운 시작을 가졌다는  증거가 축적되기 시작했습니다 . 과학자들은 또한 이것이 사실이라면 우주적으로 말해서 생명도 어디에도 존재할 수 없었던 시기가 있었을 것이라고 말하기 시작했습니다.

1940년대를 거치며 러시아의 박식가 조지 가모프는 가장 풍부하고 가벼운 원소인 수소와 헬륨이 우주의 불타고 폭발적인 시작에서 어떻게 만들어졌는지 설명하는 이론을 개발했습니다. 하지만 우리 몸은 탄소, 질소, 산소, 인, 유황과 같은 이보다 더 무겁고 복잡한 원소 로 구성되어 있습니다.

고집 센 영국의 천문학자 프레드 호일은 1940년대와 1950년대에 걸쳐 우리 생명체의 무거운 원소들이 죽어가는 별 안에서 어떻게 모두 익었는지 폭로했습니다 . 즉, 간단한 원자핵이 더 복잡한 배열로 융합되어 태양의 죽음을 부르는 초신성 폭발을 통해 우주로  뿜어내는 것 입니다.

이런 식으로 모든 물질의 진화적 조상이 드러났습니다 . 호일은 죽어가는 별의 수축과 이완을 통해 가장 가벼운 원소에서 더 무거운 원소가 형성되는 과정을 밝혔습니다. 그는 또한 이를 통해 우주에서 가장 강력한 에너지적 사건 중 일부와 우리의 탯줄이 연결되어 있음을  밝혔습니다 .

별의 아이들

우리는 별의 형제가 아니라는 것이 밝혀졌습니다. 우리가 원래 노쇠한 태양에서 만들어진 원소로 만들어졌다는 점을 감안하면, 우리가 그들의 자식 이라고 말하는 것이 더 사실입니다 . 이것이 우주와의 유전적 연결고리입니다. 우리의 공유된 우주적 유산, 우주의 고대 원자 연금술입니다.

저널리스트 조지 W. 그레이는 이 모티프에 셰익스피어적 해석을 더해 호일의 폭로를 숙고하면서 "우리는 별과 같은 물질로 이루어져 있다"고 숙고했습니다 . 그레이는 "생명체와 별의 물질 사이에는 피할 수 없는 친밀감이 있다"고 말을 이었고, 이는 "감상적인 평신도"만큼이나 "물리학자"에게도 영향을 미칩니다.

여기서부터 이 모티브는 대중 과학에서 흔히 쓰이는 말이 되었습니다. 사간보다 불과 몇 년 전, 독일 작가 호이마르 폰 디트푸르트는 1970년 저서 Children of the Universe 에서 이 문구를 반복했습니다 . 디트푸르트는 우주가 "수천억 개의 태양이 있는 은하수 전체를 사용하여 우리를 둘러싼 흔한 물체를 만들었다"고 생각했습니다 .

계속해서 디트푸르트는 경탄했습니다. "만약 어떤 거대한 우주적 사건이 일어나지 않았다면, 우리의 일상 세계에서는 지금 아무것도 존재하지 않을 것입니다." 이것이 바로 문자 그대로의 의미에서 우리 각자의 나이가 약 138억 년인 이유입니다. 

우리 각자는 오늘날의 우리를 형성하는 어린 시절의 사건의 산물일 뿐만 아니라, 현재와 과거의 동일한 연결 고리 는 빅뱅으로 이어지는 상호 연결된 사건에도 마찬가지로 적용됩니다. 만약 그 사건들이 일어나지 않았거나 다르게 일어났다면, 우리는 오늘을 숙고할 수 없었을 것입니다.

오랜 세월에 걸쳐 가장 오래된 가정 중 하나는 우리 세계의 기본 구성 요소가 시간으로부터 봉인되어 있다는 것입니다. 즉, 산에서 원숭이에 이르기까지 물질로 만들어진 것들은 조상과 전기가 있지만(태어나고, 발달하고, 붕괴된다는 의미에서) 원자 자체는 그런 불편함을 겪지 않는다는 것입니다. 원소는 영원하다고 가정되었습니다. 즉, 변화의 대상이 아닙니다.

현대 과학의 가장 깊고 놀라운 계시 중 하나는 가장 크고 가장 작은 규모에서 사물을 탐구한 덕분에 밝혀진 것으로, 물질 자체에 전기가 있다는 것입니다. 즉, 원소에는 가족 역사가 있으며, 더 단순한 것이 때때로 더 복잡한 것의 부모가 됩니다. 공통 조상 의 진실은 생물학을 훨씬 넘어섭니다. 사간이 "우리는 별의 물질로 만들어졌다"고 선언했을 때, 그는 수세기에 걸친 노력에 자신의 몫을 기여했습니다. 즉, 이 우주에서 우리의 위치와 그것과의 관계를 알아내기 위한 우리의 누적적이고 집단적인 싸움을 나타냅니다. 이 관계는 가장 심오한 의미에서 부모 관계인 것으로 밝혀졌습니다. 우리의 원자 자체가 이 노화되고 폭발적인 우주와의 양막 연결의 선천적 표시를 드러냅니다.