우주는 수천억 개의 별과 행성으로 가득한데 왜 우리는 외계 문명의 흔적을 단 한 번도 발견하지 못했을까요? 1950년 엔리코 페르미가 던진 이 간단한 질문은 지금까지 과학계의 가장 큰 수수께끼로 남아있습니다. 페르미 역설의 불편한 진실, 외계인은 어디 있을까? 에 대해서 알아보겠습니다
점심시간의 가벼운 질문이 낳은 거대한 수수께끼
1950년 여름 어느 날, 로스알라모스 국립연구소 구내식당에서 물리학자들이 점심을 먹고 있었다. 당시 UFO 목격담이 신문을 장식하고 있었고, 자연스럽게 외계인 이야기가 나왔다. 그때 노벨상 수상자 엔리코 페르미가 갑자기 물었다. "그렇다면 다들 어디 있지?" 동료들은 무슨 말인지 바로 이해했다. 우주에 별이 그렇게 많다면, 외계 문명도 수없이 많을 텐데, 왜 아무도 지구를 방문하지 않는 걸까? 페르미는 간단한 계산을 했다. 우리 은하만 해도 2천억 개의 별이 있고, 나이는 130억 년이다. 설령 문명이 드물다 해도 지금쯤 은하 전체에 퍼졌어야 정상이다. 빛의 속도로 날 수 없어도 아광속 우주선이면 수백만 년 안에 은하를 정복할 수 있다. 130억 년이라는 시간은 그걸 수천 번 반복하고도 남는다. 그런데 지구에는 아무도 오지 않았다. 전파 신호도 없다. 거대 구조물의 흔적도 없다. 완벽한 침묵이다. 이 모순을 페르미 역설이라 부른다. 논리적으로는 외계인이 있어야 하는데 증거는 전혀 없다는 이 기묘한 상황을 설명하기 위해 과학자들은 수십 가지 가설을 내놓았다.
침묵을 설명하는 다양한 가설들
첫 번째 부류는 우리가 특별하다는 희귀 지구 가설이다. 생명 발생은 우리 생각보다 훨씬 어려운 일이며, 지구는 수없이 많은 우연이 겹친 기적적인 경우라는 주장이다. 적당한 크기의 달, 목성의 보호막, 안정적인 기후, 판구조 운동 등 지구가 가진 조건들이 모두 필수라면 생명 행성은 극도로 드물 것이다. 두 번째는 대여과기 이론이다. 생명이 고등 문명으로 진화하는 과정에는 거의 통과 불가능한 장벽이 있다는 것이다. 그 장벽이 우리 뒤에 있다면 우리는 운 좋게 살아남은 것이고, 앞에 있다면 곧 맞닥뜨릴 것이다. 핵전쟁, 기후 붕괴, AI 폭주 같은 것들이 그 장벽일 수 있다. 대부분의 문명은 기술이 발전하자마자 자멸한다는 암울한 설명이다. 세 번째는 동물원 가설이다. 외계 문명이 있지만 우리를 의도적으로 피한다는 것이다. 마치 원시 부족을 보호하듯, 우리가 충분히 성숙할 때까지 간섭하지 않고 지켜본다는 얘기다. 혹은 우리가 시뮬레이션 속에 있거나, 격리 구역에 있을 수도 있다. 네 번째는 침묵의 우주 가설이다. 모든 고등 문명은 빠르게 전파 통신 단계를 지나간다는 것이다. 우리도 이미 유선, 광케이블, 레이저로 옮겨가고 있다. 100년 후면 전파는 거의 안 쓸지도 모른다. 그렇다면 문명이 전파를 사용하는 기간은 역사에서 아주 짧은 순간이다. 두 문명이 동시에 전파를 쓸 확률은 극히 낮다. 다섯 번째는 거리 문제다. 우주가 너무 넓어서 만날 수 없다는 단순하지만 강력한 설명이다. 가장 가까운 별도 4광년 떨어져 있고, 우리 은하 지름은 10만 광년이다. 설령 외계 문명이 수천 개 있어도 평균 거리가 수천 광년이라면 서로 발견하기 어렵다.
답이 무엇이든 인류에게 중요한 의미
페르미 역설에 대한 답은 세 가지 중 하나일 것이다. 첫째, 우리가 정말 유일하거나 극히 드물다. 이 경우 생명은 우주에서 가장 귀중한 존재이며, 인류는 엄청난 책임을 진다. 우주 전체에서 의식을 가진 존재가 우리뿐일 수 있으니 말이다. 둘째, 고등 문명은 대부분 자멸한다. 이건 인류에게 경고가 된다. 우리도 곧 대여과기를 만날 것이며, 핵무기와 기후 변화와 AI를 현명하게 다루지 못하면 멸종할 것이다. 셋째, 그들은 존재하지만 우리가 아직 찾지 못했거나 그들이 우리를 피하고 있다. 이 경우 인류는 계속 탐사해야 한다. 어쩌면 첫 접촉이 곧 일어날지도 모른다. 어느 답이든 인류에게 중요하다. SETI는 60년 넘게 전파 신호를 찾고 있지만 여전히 침묵이다. 브레이크스루 리슨 프로젝트는 가장 강력한 전파망원경으로 백만 개의 별을 듣고 있다. 아직까지 아무것도 들리지 않는다. 케플러와 테스가 발견한 수천 개의 외계행성 중 어디에도 명확한 생명의 흔적은 없다. 제임스 웹 망원경이 대기를 분석하고 있지만 결정적 증거는 나오지 않았다. 침묵은 계속된다. 어쩌면 우리는 질문을 잘못 던지고 있는지도 모른다. 외계 문명은 전파를 쓰지 않을 수도 있고, 우리가 상상하는 방식으로 존재하지 않을 수도 있다. 중성미자 통신이나 양자 얽힘 통신을 쓴다면 우리는 영원히 감지할 수 없다. 아니면 그들은 디지털 세계로 업로드됐거나, 다른 차원에 있을 수도 있다. 페르미가 던진 질문은 70년이 지난 지금도 답이 없다. 하지만 이 질문 자체가 우리를 탐험으로 이끈다. 우주를 향해 귀를 기울이고, 행성을 탐사하고, 생명의 본질을 연구하게 만든다. 언젠가 답을 찾는 날, 그것이 인류 역사의 가장 위대한 순간이 될 것이다.