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“우리가 우주의 유일한 존재일까?”
지구 밖, 또 다른 생명을 찾는 현대과학의 최전선

외계생명과 처음 만날 때 어떤 장면이 펼쳐질까?
인류가 태양계 너머 우주여행을 갈 수 있을까?
외계생명체에 지능이 있을 확률은 얼마나 될까?
그리고 정말 그들은 어디에 있는 걸까?

“우주에 우리밖에 없다면, 엄청난 공간 낭비일 것이다.”
- 칼 세이건 Carl Sagan

▼ 지구 밖 생명에 관해 과학은 어디까지 밝혀냈을까?
“다들 어디에 있는 것일까?” 20세기 과학계의 거장, 엔리코 페르미가 던진 질문이다. 이 간단하고도 심오한 질문은 외계 생명체를 향한 인류의 호기심에 불을 지폈다. 이후 우리는 외계인과 UFO를 목격했다는 뉴스, 영화, 소설, 증언 등을 수없이 만났다. 하지만 시간이 지나 대부분 근거 없는 거짓으로 밝혀졌고 외계 생명체에 대한 관심도 점차 시들었다.
하지만 과학은 외계 생명체를 찾는 일을 멈추지 않았다. 과학은 매일 밤 우주를 올려다보고 신호를 찾고 또 행성에 우리를 대신할 로봇을 착륙시켰다. 지금까지 많은 과학자가 지구 너머의 생명체를 찾기 위해서 오랜 시간 지식을 축적해왔다. 지구와 닮은 행성을 찾으려 노력하고, 우주에서 오는 사소한 신호도 놓치지 않기 위해 천문학적인 돈을 투자하고 있다. 그래서 인류는 인간 형상을 한 상상 속 외계인이 아닌, 지구 밖 어딘가에서 태어나는 외계 생명체에 아주 조금씩 가까워지고 있다.
이 책 《외계생명체에 관해 과학이 알아낸 것들》은 천문학자부터 NASA연구원, 유전학자, 수학자, SETI(외계지적생명체탐사) 연구자들까지, 다양한 분야의 전문가가 외계생명체라는 단 하나의 목표를 파고드는 전방위적 외계생명 탐구서다. 각 전문가가 밝혀낸 외계 생명체의 정체를 퍼즐 조각처럼 맞춰가다 보면 전혀 상상하지 못했던 외계생명체의 모습이 떠오를 것이다. 그 외계생명체는 지구 반대편에서 우리처럼 또 다른 생명체를 찾고 있을지 모른다. 칼 세이건의 말처럼, 우주에 우리밖에 없다면 엄청난 공간 낭비이니까 말이다.

“이제 지구 너머에서 생명체를 찾는 데 전념해야 할 때다.
우리가 어둠 속에 홀로 있는지 아는 것은 매우 중요하다.”
- 스티븐 호킹, 우주물리학자

▼ 우리가 찾고 있는 생명은 어떤 존재일까?
어쩌면 우리가 우주에서 생명체를 찾는 데 꼭 풀어야 할 첫 번째 과제는 생명체가 무엇인지 정의를 내리는 일이다. 인간과 유사해야 생명체라고 받아들일 것인가? 아니면 생명의 기원이라 할 수 있는 그 옛날 37억 년에 전에 생긴 미세한 단세포를 찾으려는 것인가? 그도 아니면 인간은 전혀 알 수도 없고 상상할 수도 없는 그 무엇인가?
SF 영화나 목격자들의 경험담 속 외계인은 인류와 유사한 외형에, 뛰어난 과학적 능력을 갖춘 존재이거나 독특한 모습에 능력이 뛰어난 경우가 대부분이다. 그렇지 않다면 시간을 뛰어넘어 우리 지구로 올 수 없기 때문인지도 모른다. 정말 그런 외계인이 존재할까? 아니라면 우리가 찾는 외계생명체는 실제로 어떤 모습을 하고 있을까?
우리 인류는 아직 지구에 생명체가 어떻게 생겨나고 발달해왔는지 알아내지 못했다. 생명이 혜성을 타고 우주에서 왔다는 범종설과 행성 간 물질 교환설에서 말하는 것처럼 지구에 씨가 뿌려졌을까? 아니면, 간단한 유기 화합물이 화학적인 과정을 거쳐 지구에 자연적으로 발생했을까? 우리는 생명체로의 전이가 언제 일어났는지도 모르며, 어떤 이유로 생명체가 시작되었는지도 아직 모른다. 그렇기 때문에 우주의 다른 곳에 우리 아닌 다른 생명체가 존재하는지 아닌지 확실히 알 수 없다.

▼ 세계 최고의 과학자들이 밝혀낸 외계 생명체의 모든 것
《외계생명체에 관해 과학이 알아낸 것들》은 심리학과 물리학, 신경과학에서 우주생물학에 이르기까지 각 분야에서 최고로 인정받는 사람들을 모아, 총 19개의 주제로 외계생명체에 대한 모든 면을 다룬 책이다. 이들은 각각의 주제에 대해 자신만의 독특한 관점으로 우리가 가질 법한 의문점들에 대해 답을 제시하고 있다.

- 제1장에서는 영국 왕립 천문학자이자 우주학자인 마틴 리스가 우주 안에서의 우리 위치를 주제로, 언젠가 먼 미래에 우리 자신이 우주의 ‘외계인’이 될 가능성을 예측해본다.
- 제2장은 우주생물학자 루이스 다트넬이 외계인 침공이 우리가 아는 것처럼 인류의 종말이 될 것인지, 서로를 궁금해 하는 평화적인 문명 간의 만남이 될지에 대해 생각해본다.
- 제3장은 과학방송 진행자인 댈러스 캠벨이 FBI 댈러스 지부요원의 생생한 로즈웰 이야기, 제51구역 그리고 외계인 납치 같은, 외계인과 외계인 목격에 우리가 가지게 된 집착의 역사를 재미있게 설명한다.
- 제4장은 인지 신경과학과 인공지능 전문가인 아닐 세스가 외계 지능과 우리의 지능이 어떻게 다를지를 탐구해본다.
- 제5장은 심리학자이자 초자연적 믿음과 경험을 가르치는 교수 크리스 프렌치가 외계 생명체와의 근접조우가 심리학적 현상임을 설명한다.
- 제6장은 NASA의 우주생물학자 크리스 매케이가 무엇이 생명 구성요소가 될 수 있는지를 생각해본다.
- 제7장은 우주 과학자 모니카 그래디가 우리의 첫 번째 기착지인 가장 가까운 이웃 화성을 탐구하고,
- 제8장은 행성지질학자 루이자 프레스턴이 태양계 외행성들, 특히 거대한 가스행성인 목성과 토성으로 우리를 이끈다.
- 제9장은 유명한 수학자 이언 스튜어트가 상상력이 만들어낸 외계 생명체 모습의 일부를 소개한다.
- 제10장은 화학자 앤드리어 셀라가 기본으로 들어가 모든 생물학적 현상의 핵심인 화학반응을 살펴본다.
- 제11장은 생화학자 닉 레인이 지구상의 생명체 기원에 대해 살펴본다.
- 제12장은 분자유전학자 존조 맥패든이 양자역학이 생명의 발생 속도를 빠르게 하는데 결정적인 역할을 했을 수 있다고 가정한다.
- 제13장은 이론물리학자 폴 데이비스가 더 넓은 우주론적 관점에서 외계 생명체의 존재 가능성을 살펴봤다.
- 제14장은 동물학자 매튜 콥이 지금까지 제기된 낙관론에 진지한 반론을 제기한다.
- 제15장은 유전학자이자 방송진행자인 애덤 러더퍼드가 영화에서 묘사된 외계인들을 탐구한다.
- 제16장은 우주생물학자 나탈리 카브롤은 외계인 탐사에 대한 내부자의 관점을 보여준다.
- 제17장은 MIT 천문학자인 새라 시거가 제임스 웹 우주망원경으로 무엇이 가능한지 살펴본다.
- 제18장은 우주물리학자 지오바나 티네티가 분광분석법이라는 기술을 어떻게 이용할 수 있는지 설명한다.
- 마지막 제19장은 현 SETI 연구소장인 천문학자 세스 쇼스택이 집필했다.

짐 알칼릴리(영국 서리대학교 이론물리학 교수)가 기획하고 과학자들의 글을 엮어서 만든 이 책은, 오늘날 우리가 우리 존재의 가장 근본적인 질문에 대한 답을 찾아 이제 막 모험을 시작했다는 사실을 보여준다. 어쩌면 우리는 외계인에 대해 생각을 시작으로, 우리 존재에 대한 가장 심오한 질문을 하게 되었는지도 모른다. 여기서 반가운 것은 이런 질문이 더 이상 신학자와 철학자의 고유 영역이 아니라는 점이다. 진지한 과학자들이 이 질문에 대답하기 시작한 것은 어쩌면 인류에게는 고무적인 일인지도 모른다.

천문학자이자 과학책방 갈다의 대표인 이명현은 이 책을 추천하며, 이렇게 말한다.
“이 책은 특별하다. 외계인의 문명신호 포착이 가까운 미래의 일로 기대되는 상황에서 외계인이 있는지 없는지 따지는 단순한 논쟁을 넘어서 왜 우리가 외계인을 탐색하는지 그것은 가능한 일인지, 가능하다면 언제쯤이 될지에 대해서 질문을 비껴가지 않고 현시점에서의 모범답안을 제시하고 있다.”

초등학생 때부터 별에 빠져 별만 보고, 별 이야기를 부모와 동생들에게 끊임없이 하는 꿈꾸는 소년이었다. 별을 보기 위한 모든 활동에 가장 적극적인, 별과 UFO와 외계인에 빠진 소년은 결국 연세대학교 천문기상학과를 거쳐 네덜란드 흐로닝엔대학교에서 전파천문학으로 박사학위를 받았다. 일가를 이루고 부인과 아이들에게도 끊임없이 별 이야기를 해오고 있다. 아니, 이제는 그 영역을 넓혀 모든 사람들에게 별 이야기를 하며, 신문이나 잡지의 기고를 통해서 또는 책을 통해서도 끊임없이 별 이야기를 하고 있다. 2014년에는 우주적 감성 에세이 『이명현의 별 헤는 밤』을 출간했다. 그럴 뿐만 아니라 ‘한국 세티SETI’ 조직위원회에서 전파망원경을 이용해 우주로부터 오는 인공 전파를 포착해 외계의 지적 생명체를 아직도 찾고 있다. 그는 아직도 별에 미친, 별을 사랑하는 사람이다.

추천의 글 외계생명체를 만나고 싶다 ㆍ 이명현

여는 글: 다들 어디에 있는 것일까? ㆍ 짐 알칼릴리

1. 외계인과 우리: 포스트휴먼은 은하에 퍼져나갈 수 있을까? ㆍ 마틴 리스

근접조우
2. 환영받는(또는 환영받지 못하는) 방문자들: 왜 외계인들이 우리를 방문할지도 모르는가? ㆍ 루이스 다트넬
3. 비행접시: 목격과 음모론의 짧은 역사 ㆍ 댈러스 캠벨
4. 지구상의 외계인: 문어의 지능이 외계인의 지능에 대해 말해주는 것들 ㆍ 아닐 세스
5. 외계인 납치: 외계 생명체 근접조우의 심리학 ㆍ 크리스 프렌치

지구 밖의 생명체를 어디서 찾을 것인가
6. 즐거운 나의 집: 행성을 거주 가능하게 하는 요건은 무엇인가? ㆍ 크리스 매케이
7. 바로 옆집 이웃들: 화성에서 생명체 탐색하기 ㆍ 모니카 그래디
8. 더 멀리: 거대 가스 행성에는 생명체가 살 수 있을까? ㆍ 루이자 프레스턴
9. 괴물, 피해자, 친구: 과학소설에 나온 외계인들 ㆍ 이언 스튜어트

우리가 알고 있는 생명체
10. 무작위성과 복잡성: 생명체의 화학 ㆍ 앤드리어 셀라
11. 심해 분출구의 전기적 기원: 지구에서 생명이 어떻게 시작되었나 ㆍ 닉 레인
12. 양자적 도약: 양자역학은 (외계) 생명체의 비밀을 쥐고 있는가? ㆍ 존조 맥패든
13. 우주적 명령: 생명이 시작되는 것은 얼마나 쉬운가? ㆍ 폴 데이비스
14. 우주에는 우리밖에 없나: 외계 문명의 불가능성 ㆍ 매튜 콥

외계인 추적
15. 우주인은 은막 뒤에서 왔다!: 영화에 등장하는 외계인들 ㆍ 애덤 러더퍼드
16. 우리는 무엇을 찾고 있나?: 외계 생명체 탐색에 대한 개괄 ㆍ 나탈리 카브롤
17. 외계인은 저 너머에 있는가?: 기술, 드레이크 방정식 그리고 다른 세계의 생명체 탐색 ㆍ 새라 시거
18. 좋은 대기: 멀리 떨어져 있는 세계에서 생명체의 징후 찾기 ㆍ 지오바나 티네티
19. 다음은?: 외계의 지적생명탐사 ㆍ 세스 쇼스택

더 읽을거리
애덤 러더퍼드가 선정한 반드시 봐야 하는 외계생명체 관련 영화 목록
필자 소개
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음모 이론과 작은 초록색 인간을 연상케 하는 외계인 탐사는 가볍고, 심지어는 바보 같다고 생각할 수 있는 주제다. 하지만 실제로 외계인에 대해 생각함으로써 우리는 우리 존재에 대한 가장 심오한 질문의 일부를 하게 됐으며, 심지어는 그 질문에 대답하기 시작했다. 최근몇 년 동안 바뀐 것은 이런 깊은 질문이 더 이상 신학자와 철학자의 고유 영역에 속하는 것이 아니라는 것이다. 진지한 과학자들이 이 영역에 발을 담그기 시작했기 때문이다. 게다가 우리는 이 문제와 관련해 무엇인가를 적극적으로 하고 있다. 이 책의 글들은 당신의 마음을 정하는 데 도움을 줄 것이다. 또한 재미있을 것이라고 확신한다.
- 여는 글

아마도 우리 은하는 이미 고등 생명체로 가득 차 있는지도 모른다. 그리고 우리 후손들은 비교적 ‘주니어 멤버’로 은하계 사회에 ‘플러그를 연결해’ 들어갈 수도 있다. 아니면, 결국 우리 혼자일 수도 있다. 우리는 생명체에 ‘맞춰진’ 것으로 보이는 우주의 거주지를 부여받은 운좋은 존재일 수도 있다. 이것이 사실이라면, 우리는 덜 겸손해도 된다. 이 조그만 행성, 우주 공간에 떠 있는 희미한 푸른 점(pale blue dot)이 우주 전체에서 가장 중요한 곳일 수 있기 때문이다. 생명이 시작되고, 의식과 복잡성을 향한 움직임이 계속됨에 따라 그 생명이 성장해 우주로 퍼져나간 곳이기도 하다.
- 1장. 외계인과 우리

우리는 문어가 되는 것이 무엇과 같은지 결코 경험하지 못할 수도 있다. 하지만 이 지구에 사는 외계 생명체일지도 모르는 문어가 자신이 그 생명체인 것이 어떤 것인지 생각하고 있을 가능성은 매우 높아 보인다. 외계 생명체에 대해서는, 그들이 어디에 있든, 훨씬 더 우리의 관심을 고조시키는 것은 그들의 존재 가능성이다. 완전히 새로운 종류의 감각이 필요할 수 있는, 멀리 떨어진 행성들의 이상한 환경을 생각해보자. 그 환경에서 생존할 수 있는 실리콘 같은 물질로 만들어진 기이한 몸을 생각해보자. 우리 상상력이 미치는 가장 먼 곳에서 우리는 몸이 없는 지능이나 다수의 개인에 널리 퍼진 의식을 유지해 단 하나의 ‘나’로 존재하지 않는 ‘하이브 마인드(hive minds)’를 발견할 수도 있다.
- 4장. 지구상의 외계인

생물학도 제약이 있다. 진화가 가장 대표적이다. 많은 이야기가 이부분을 무시하고 그냥 지나간다. 괴물이 다른 생명체로부터 생명력(‘이드’) 을 빨아들이는 능력을 어떻게 진화시켰는지 밴보트가 생각했을 것 같지는 않다. 그의 목표는 재미를 주는 것이었지, 과학적 타당성이 아니었다. 프랭크 허버트(Frank Herbert)는 《듄(Dune)》에 나오는 거대한 모레벌레가 어떻게 해서 사막 행성에 살게 됐는지, 주요 등장인물이 왕립 행성학자였음에도 불구하고, 만족할 만한 설명을 한 적이 없다. 웰스는 기생충과 숙주 사이의 깊은 진화론적 관계를 고려하지 않고, 화성인들이 지구의 박테리아 감염에 약할 것으로 가정했으며, 인간의 피가 다른 행성에서 온 생물체의 양분이 될 수 있을지에 의문을 제기 하지 않았다.
- 9장. 괴물, 피해자, 친구

50년 동안의 행성 탐사는 행성의 생명체 거주 가능성과 우리가 생명체 거주 가능성 조건의 범위에 대한 우리의 지식을 변화시켰다. 지난 25년 동안, 그리고 2009년 케플러 계획이 시작된 이후 기하급수적으로 외계행성을 발견하는 속도가 빨라지면서 발견된 많은 외계행성은 우리 은하라는 아주 작은 부분에 존재할 수 있는 생명체 거주 가능성을 가진 천체 수에 혁명을 불러왔다. 천문학과 우주물리학도 우주 전체에 1천억 개가 존재한다고 추산되는 은하들에서 생명체 거주가 가능한 천체가 존재할 가능성을 활짝 열고 있다. 우리밖에 없을지 모른다는 생각은 통계수치와 완전히 어긋난다.
- 16장. 우리는 무엇을 찾고 있나?

천문학자들은 다른 항성을 도는 생명체 거주 가능한 행성들을 계속 해서 추적하고 있다. 나사의 케플러 우주망원경이 보낸 데이터가 계속 분석되기 때문에, 1년 안에 우리는 지구와 아주 많이 비슷한 다른 행성을 찾아낼 수 있을 것으로 보인다. 이런 행성들은 분명히 생명체 그리고 아마도 지적 생명체를 품은 행성 후보가 될 것이다. 하지만 생명체를 품은 행성에 반드시 지능이 계속해서 존재하는 것은 아닐 것이다. 실제로 우리 경험에 따르면, 지능은 라디오를 발명한 직후 요람을 떠날 것이다.
- 19장. 다음은?