페르미의 역설 - 외계인들은 정말 존재한건가?

페르미의 역설(Fermi paradox)은 물리학자 엔리코 페리미(Enrico Fermi)가 처음 지적한 것으로, 외계 문명의 존재 가능성과 그러한 문명과의 접촉 증거가 전혀 없다는 사실 사이의 모순을 말합니다.

 

페르미의 역설은 고도의 외계 생명체에 대한 결정적인 증거가 없다는 것과 외계 생명체가 존재할 가능성이 매우 높다는 것 사이의 불일치를 말합니다. 2015년 기사에 따르면 '삶이 그렇게 쉬웠다면 지금쯤 어딘가에서 누군가가 찾아왔을 것입니다.'라고 합니다.

개요

페르미는 당시 생각했던 우주의 나이의 길이와 우주에 있는 엄청난 수의 항성들로 인해 지구와 같은 행성이 항성계에서 전형적으로 형성된다면, 외계인이 우주에 광범위하게 존재하고 그 중 몇 종은 지구에 도달해야 한다고 생각했습니다. "그들은 어디에 있는 거지?"라는 질문을 던졌다고 합니다.

이런 문제에 대해 생각한 것은 페르미가 처음 아니었지만, 페르미는 이 문제를 '외계인의 존재 가능성'으로만 단순화했다는 특징이 있습니다. 외계인과 접촉 가능성에 대해서는 시대적으로 후대에 이르러서야 드레이크 방정식과 같은 개념도 제안되었는데, 1975년 마이클 H. 하트에 의해 이 문제에 대한 연구가 시작되었고, 언젠가부터 페르미-하트 패러독스라고 불리게 되었습니다.

 

각종 고찰

외계인은 존재하지만 존재의 증거를 인류의 지식으로는 이해할 수 없다는 주장으로 외계인의 존재를 전제로 페르미의 역설의 해결을 시도하거나, 지성을 가진 외계인은 존재하지 않거나 극히 드물게 존재하기 때문에 인류는 그들과 접촉할 수 없다는 관점에서 논의되는 경우가 많습니다. 주로 초자연현상을 바탕으로 한 추측에 근거한 다양한 해석과 의견이 제시되고 있습니다.

 

● 외계인은 존재하며, 이미 지구에 도달했지만 감지되지 않는다(UFO 음모론)

● 도달한 외계인은 발견되더라도 각국 정부에 의해 모두 공개가 보류되고 있으며, 조사를 시도하는 사람은 방해받는다

● 도달한 외계인은 모두 숨거있거나 지구 생명체를 모방하여 정체를 숨기고 있다

● 도달한 외계인은 모두 규소생물, 의식 생명체 등 지구인이 '외계인'으로 인식할 수 없는 형태의 생명체다.

● 다른 차원에 존재하기 때문에 지구인이 인식할 수 없다.

● 항성간 탐사선, 브레이스웰 등에 의한 통신이 도달하고 있지만, 지구인 측의 기술력 부족으로 인해 이를 인식하지 못하고 있다. 예를 들어 와우 신호는 당시 전파 망원경 안테나가 전파 발신 방향을 향하고 있지 않으면 감지할 수 없었다. 소행성 J002E3 새턴 V 로켓의 3단(S-IVB)인 것으로 알려져 있지만, 이는 궤도 계산을 통해 밝혀진 것이지 직접 관측은 하지 못했다.

● 외계인은 존재하며 과거에 지구에 도달한 적이 있지만 최근에는 도달하지 않았다.

● 이미 다녀갔고, 유적지 등에 그 흔적이 남아있다.

● 이미 왔고, 우리 인류(혹은 지구상의 다른 생명체)는 그 후손이다.

● 이미 방문했고, 헝가리인을 자처하고 있다(당시 페르미 주변에서 떠돌던 농담이다. '화성인'으로 불린 천재 요한 폰 노이만 등 헝가리인들을 가리킨다. 아인슈타인 등 19세기 후반 유럽에서 태어난 천재들을 잠복한 외계인으로 보는 버전도 있다.

● 이미 찾아왔고, 우리가 널리 알고 있는 특정 유명인이다

● 외계인은 존재하지만, 어떤 제한이나 어떤 의도로 인해 아직 지구에 오지 않았다.

● 대부분의 외계인은 온건하고 내성적인 지적 생명체이기 때문에 우주로 진출하지 않는다. 설령 우주로 진출할 의지와 기술을 가진 문명이라 할지라도, 우주개발 과정에서 케슬러 증후군과 같은 상황이 발생하면 '진출하고 싶어도 물리적으로 진출할 수 없는'상황으로 내몰릴 수 있다.

● 지적 생명체는 고도로 발달하면 외계 문명과의 접촉을 선호하지 않는다. 특히 정신 전송 기술이 발달해 시뮬레이션된 현실 속에서 살기를 선택하는 수준에 도달한 문명인들은 기본적으로 자신들이 만들어낸 '이상적인 가상세계' 외부의 사건에 관심을 갖지 않게 되기 때문이다.

● 외계인과의 접촉으로 인한 지구상의 혼란을 피하는 등의 목적으로 굳이 눈에 띄는 접촉을 하지 않는다. 이를 '동물원 가설' 또는 보호구역 가설'이라고 한다. 창작 소설 등의 표현을 빌리자면 '미개행성 보호조약'과 같은 성계 간 조약이 존재할 가능성이 지적되고 있다. 이와 관련된 가설은 지구인 측이 아무리 우주관측과 외계인 탐지를 위한 기술개발을 하고 있더라도 외계인 측은 지구에 천문관처럼 '가짜 우주'를 보여주기 위해 절대로 접촉하지 않을 것이라는 플라네타륨 가설도 제기되고 있다.

● 외계인과 접촉을 시도하거나 우주를 향해 자신의 존재를 알리는 것은 문명의 파멸로 이어지기 때문에 하지 않는다는 것이다. 이를 흑암숲 이론이라고 한다. 한 문명이 다른 문명의 존재를 감지했지만, 상대방은 이 문명의 존재를 알지 못하는 경우

● 우주에 있는 문명과 문명은 문화적 차이와 매우 먼 거리에 떨어져 있기 때문에 서로를 이해하지도 신뢰하지도 못한다

● 어떤 문명도 갑자기 기술이 비약적으로 발전할 가능성이 있기 때문에, 무심코 소통을 하면 우리를 찾아낼 가능성이 있다. 또한 가만히 놔둬도 찾아올 가능성이 있다. 이 정리에 따르면, 한 문명이 다른 문명의 존재를 알게 된 후에는 소통도 침묵도 소용이 없다. 따라서 만약 우주에서 다른 문명을 발견한다면, 생존을 위한 최선의 방법은 바로 상대를 소멸시키는 것이다. 또한 이로 인해 자신의 존재나 상대방이 보는 방향, 우주에서의 좌표 등의 정보를 노출시킬 수 없다. 따라서 지금까지 외계 생명체를 발견하지 못한 것은 우주에 존재하는 문명들이 공격의 대상이 되지 않기 위해 자신의 존재를 지워버렸기 때문이라는 것이 2008년 출간된 유자신의 [삼체 2 흑암의 숲'에 등장하는 이론이다.

● 단순히 외계인 측도 지구 및 지구인의 존재를 감지하지 못하기 때문에 지구에 대한 물리적 또는 통신을 통한 접근을 시도하지 않았을 가능성(이른바 SETI의 역설), 관측된 알려진 항성의 수로 추정할 때, 태양계 외계행성 중 항성의 거주 가능 구역 내에 존재하는 지구형 행성은 은하계에만 수백억 개 정도 존재한다고 하지만, 태양계 외계행성의 발견 방법은 항성에 비해 상당히 제한적이어서 지구 문명이 실제로 발견한 외계행성은 2019년 현재 4000개 정도에 불과하며, 그 중 실제로 지구 측에서 아리시보 메시지와 같은 전파 발신의 이루어진 외계행성은 수십 개 정도에 불과하다.

● 설령 외계인의 전첨탐사 계획이 실제로 이루어지고 있다고 해도, 너무 멀리서 떨어져 있어 광속의 벽에 부닺혀 아직 지구에 도달하지 못하고 있다(137억 광년 이내에는 그런 시도를 하는 지적 생명체가 없다). 지구인이 살고 있는 은하계는 라니아케아 초은하단에 속하지만, 우주의 인플레이션으로 인해 초은하단 사이의 거리는 광속으로 멀어지기 때문에, 설령 다른 초은하단내에 은하계 전체를 지배할 수 있는 수준의 문명이 존재한다고 해도, 초광속 통신과 초광속 항법을 확립하지 못하면 초광속 통신이나 초광속 항법을 확립하지 않으면 초공공을 넘어 지구인에게 접근하는 것 자체가 불가능하다.

● 또한 드 지터 우주론에서는 각 은하단이 서로 멀어지는 속도는 암흑에너지의 영향으로 광속을 넘어서는 속도로 기하급수적으로 증가하기 때문에 은하계와 안드로메다 은하의 충돌합성이 발생하는 약 40억 년 후쯤에는 라니아케아 초은하단 이외의 초은하단뿐만 아니라, 라니아케아 초은하단을 구성하는 각 은하단조차도 분열하여 우주의 지평선 저편으로 날아가 버리므로, 밀코메다에서는 국부 은하단 내의 별들끼리 외에는 어떠한 별빛도 관측할 수 없게 될 것으로 예상된다. 이러한 미래 속에서 현재 지구 인류를 포함한 '밀코메다의 지적 생명체'는 설령 3형 문명까지 발전한다 하더라도 '우주에는 자신들 외의 문명은 존재하지 않는다'는 인식을 갖게 될 것이다.

● 자신의 성계 밖으로 진출할 수 있는 기술 수준을 갖춘 고도의 문명이라 하더라도 성계나 은하간 항행을 하기 위해서는 현재 지구상의 문명으로는 도달하기 어려운 기술적 특이점을 돌파해야 한다. 기술적으로 항성선까지 개발할 수 있고, 항해에 매우 긴 시간을 투자한다는 전제 하에 행성을 차례로 건너는 형태로 생활권 확장은 가능하다. 그러나 이러한 기술 수준의 우주문명이 현재 지구에서 추정되는 자기 복제 우주선과 같은 수단을 이용하여 다른 항성계를 목표로 하는 목적은, 지구에서의 우주개발에서 추론되는 동기의 균일성을 고려할 때, 통상적으로 우주이민 외에 다른 항성계는 생각할 수 없다. 는 생각할 수 없으며, 다른 별계에서 정점 포식자로서의 지위를 얻은 외계인이 지구인과 접촉할 경우 발생하는 것은 외계인의 침략에 다름 아니기 때문에 '아직 지구에 오지 않는 것'은 오히려 지구인에게는 행운이라고도 볼 수  있다. 스티븐 호킹은 이런 관점에서 지구인이 우주에 대해 자신의 존재를 적극적으로 알리는 액티브 SETI를 반대했던 경력이 있다.

● 우주인은 존재하지만, 성간공간에 진출해 지구에 도달하기 위한 진화 - 기술 발전의 난관을 뚫지 못하고 있다.

● 생명체가 발생하여 지적 생명체로 발전하여 우주 향해 종족이 될 확률이 매우 낮다. 지구의 생명은 단세포 생물끼리 우연히 공생하면서 다세포 생물로 비약적으로 진화한 역사를 가지고 있지만, 다른 행성의 원시적 생명체가 이 첫 번째 난관을 돌파할 수 있을지는 미지수이다.

● 앞서 언급했듯이 고도의 기술 문명이 있다고 해도 지구인의 관측권까지 도달하는 것은 기술적으로 매우 어렵다.

● 대부분의 우주인들은 어는 정도 문명이 발전하면 핵전쟁이나 심각한 환경파괴, 통제에서 벗어난 나노기술이나 생명공학, 인공 지능이나 초지능의 폭주, 혹은 과학 실험의 실패로 인한 파국적인 재난을 일으켜 단기간에 멸망하여 우주여행을 할 시간을 갖지 못하게 될 것이다.

● 환경파괴, 핵전쟁과 같은 인위적을 요인 외에도 천체 충돌의 발생, 감마선 버스트의 도달, 파국 분화, 지구 동결 등 행성 문명이 주기적으로 맞닥뜨릴 수 있는 대량 멸종을 유발하는 외부적 세계 파국의 위험요소가 존재하며, 이 만남의 주기까지 그레이트 필터를 돌파해야 한다. 칼다셰프 스케일의 2형 문명 이상으로 발전할 가능성은 극히 낮다. 설령 2형 문명으로 발전한다 해도 자신의 항성계를 벗어나 여러 항성계에 도달할 수 있는 수준에 도달하지 못하면 주계열 별의 종말에 직면하면 완만한 멸망을 맞이하게 될 것이다.

● 이 우주에는 지구 외에는 생명체가 존재하지 않는다. 즉 '존재하지 않는 것은 오지 않는다'.

● 지구 외에 생명체가 발생할 확률은 제로가 아니지만, 현재로는 지구의 생명체가 전 우주에서 가장 먼저 발생한 생명체이고, 두 번째는 아직 등장하지 않았다. 혹은 두 번째 이후가 존재하더라도 현재 지구의 문명 - 생명 진화의 수준보다 낮은 수준에 머물러 있다.

 

검토 이유

이 역설과 관련된 문제는 천문학, 생물학, 경제학, 철학 등 다양한 분야에 걸쳐 많은 학문적 성과를 낳았다. 우주생물학이라는 분야의 출현으로 페르미의 패러독스와 외계인 문제에 대해 학술적으로 검토할 수 있게 되었습니다.