검은 구름생각하는 성간 구름
태양을 향해 떠다니는 성간 구름에 지능이 있다면 무엇을 원할까? 이 페이지는 암흑 성운, 유기 분자 등 관련 연구를 다룬다.
성간 구름은 실제로 있습니다. 생각하는 성간 구름은 허구 속에만 있습니다. 게임의 "검은 구름" 채널은 프레드 호일의 1957년 소설 검은 구름의 전제를 빌렸습니다. 성간 가스 구름이 태양계로 들어와 햇빛을 가리고, 사람들은 나중에 그 구름이 살아 있고 매우 똑똑하다는 것을 알게 됩니다.
이 페이지는 먼저 성간 구름의 실제 과학을 다룹니다. 구름이 별빛을 어떻게 가리는지, 어떤 분자를 품고 있는지, 구름이 생각 하나를 "하는" 데 얼마나 걸리는지입니다. 그다음 게임이 상상한 이야기를 다루고, 마지막에 관련된 실제 연구를 나열합니다. 호일은 실제 천체물리학자였기 때문에 이 전제는 이야기할 만합니다.
암흑 성운은 실제로 있다
- 별을 가리기: 바나드 68은 약 500광년 떨어져 있고 폭이 약 0.5광년입니다. 가시광선은 전혀 통과하지 못해서 뒤에 있는 별이 보이지 않습니다.
- 전파의 메아리: 성간 구름의 분자는 특정 주파수에서 전파 스펙트럼선을 내고, 천문학자들은 이것으로 구름의 온도와 속도를 잽니다.
- 구름이 원하는 건 빛: 먼지는 별빛을 흡수해 적외선으로 다시 내보내므로, 암흑 성운은 사실 적외선에서는 밝습니다.
구름 속의 유기 분자
궁수자리 B2는 은하수 중심 근처의 거대한 분자 구름입니다. 여기서 검출된 유기 분자에는 에탄올, 폼산에틸, 가지 달린 아이소프로필 사이안화물이 있습니다. 검은 구름의 저자가 지어낸 게 아닙니다. 성간 구름에는 실제로 복잡한 유기 분자가 있고, 궁수자리 B2에서 여러 가지가 발견되었습니다.
구름은 얼마나 빨리 "생각"할까
구름이 정말 생각할 수 있다면 느릴 겁니다. 어떤 신호도 빛보다 빠를 수 없기 때문입니다. 생각이 뇌 전체로 퍼지려면 적어도 빛이 가로지르는 시간이 필요합니다. 지구만 한 뇌는 약 0.04초면 됩니다. 폭이 1천문단위인 구름은 8분이 넘게 걸립니다.
구름에는 자기력선이 지나가고, 대전 입자는 그 선을 따라 움직입니다. 이것이 게임의 "자기 신경"의 실제 출발점입니다. 완전히 낯선 정신과 소통하는 데 가장 자주 거론되는 출발점은 수학입니다. 소수, 기하, 물리 상수입니다.
구름의 삶과 죽음
분자 구름의 수명은 보통 수천만 년에 불과하고, 그 뒤 붕괴해 별이 되거나 흩어집니다. 분자 구름이 충분히 차갑고 빽빽하면 자기 중력으로 붕괴합니다. 이를 진스 불안정이라고 하며 별이 태어나는 방식입니다. 그러니 생각하는 구름에게 붕괴는 곧 죽음입니다.
1950년 점심 식사 중에 엔리코 페르미는 "다들 어디 있지?"라고 물었습니다. 게임은 이 질문을 이 구름에게도 던집니다.
게임 속 아이디어
여기서부터는 게임 설정입니다. 이 채널은 천문학자들이 하늘의 한 구역에서 별이 하나씩 사라지는 것을 알아채는 이야기입니다. 앞에 있는 무언가가 뒤의 빛을 가리며 태양 쪽으로 떠오고 있고, 진로를 바꾸고 있습니다. 성간 문명 시대에 우주 망원경이 생기면 발견됩니다. 메커니즘은 느린 생각입니다. 질문마다 구름이 "생각"을 마칠 때까지 기다려야 답을 얻고, 질문이 깊을수록 더 오래 기다립니다. 구름이 태양 근처에서 멈추면 햇빛 일부를 가려 주 문명의 "성간 문명" 생산량이 줄어듭니다.
시나리오에서 구름은 자기장 속의 전류로 생각합니다. 자신이 태양보다 오래되었고 "먹으러" 왔다고 합니다. 별빛을 흡수해 에너지를 채운다는 겁니다. 은하의 다른 구름들도 생각하고 있고, 구름들 사이에서는 한 문장이 전달되는 데 수백 년이 걸린다고 말합니다. 인류가 늘 묻고 싶어 했던 질문에도 답합니다. 대부분은 기다리고 있다고, 우주가 식기를 기다리고 있다고. 채널의 엔딩은 두 가지입니다. 구름이 "우주가 식으면 다시 만나자"라는 한 문장을 남기고 성간 공간으로 천천히 물러나거나, 얇은 후광처럼 태양계 가장자리에 머뭅니다. 모두 허구입니다.
관련된 실제 연구
아래 연구는 호일 본인과 우주의 유기 분자에 관한 것입니다. 관련된 실제 과학일 뿐, 구름이 생각할 수 있다는 증거가 아닙니다.
- 별이 주기율표의 원소를 한 단계씩 어떻게 만드는지에 대한 체계적인 설명으로, "우리는 모두 별먼지"의 출발점입니다 (Burbidge, Burbidge, Fowler and Hoyle, Reviews of Modern Physics, 1957).
- 별이 탄소를 충분히 만들 수 있도록, 호일은 탄소-12에 특별한 에너지 준위가 있어야 한다고 예측했고 실험이 이를 확인했습니다 (Hoyle, The Astrophysical Journal Supplement, 1954).
- 물, 메테인, 암모니아, 수소를 플라스크에 밀봉하고 계속 방전했더니 단백질을 이루는 아미노산이 만들어졌습니다 (Miller, Science, 1953).
- 머치슨 운석에서 외계 기원의 아미노산이 발견되어, 생명의 원료가 우주에 흔할 수 있음을 시사합니다 (Kvenvolden et al., Nature, 1970).
실제 근거
별을 가리다: 바너드 68은 약 500광년 떨어져 있고 폭이 약 0.5광년이다. 가시광선은 통과하지 못하고 뒤쪽 별은 모두 가려진다.
전파 메아리: 성간 구름의 분자는 특정 주파수의 전파선을 내고, 천문학자들은 이것으로 구름의 온도와 속도를 잰다.
공유하는 숫자: 완전히 낯선 지성과 소통하는 출발점으로 가장 자주 거론되는 것은 수학이다. 소수, 기하학, 물리 상수.
구름 속 유기 분자: 궁수자리 B2는 은하수 중심 근처의 거대 분자 구름으로, 에탄올, 폼산 에틸, 가지 달린 이소프로필 사이안화물 같은 유기 분자가 검출됐다.
자기 신경: 자기력선이 성간 구름을 꿰뚫고, 대전 입자가 그것을 따라 움직인다.
광속의 생각: 생각이 뇌 전체에 퍼지려면 적어도 빛이 그 뇌를 가로지르는 시간이 든다. 지구만 한 뇌는 약 0.04초면 되지만, 지름 1천문단위의 구름은 8분이 넘게 걸린다.
그의 나이: 분자 구름은 보통 수천만 년만 지속되고, 별로 붕괴하거나 날아가 버린다.
원하는 것은 빛: 먼지는 별빛을 흡수해 적외선으로 다시 내보내므로, 어두운 구름은 적외선으로는 사실 밝다.
별은 그의 죽음: 분자 구름이 충분히 차갑고 빽빽하면 자체 중력으로 붕괴한다. 진스 불안정성이라 한다. 별은 이렇게 태어난다.
그들은 어디에 있는가?: 1950년 점심 자리에서 페르미가 물었다. “다들 어디 있지?”
‘검은 구름’(프레드 호일, 1957), 과학: 호일은 실제 천체물리학자였다. 성간 구름에는 복잡한 유기 분자가 실제로 들어 있고, 궁수자리 B2에서 여러 종류가 발견되었다.
관련 연구
이 연구들은 이 주제와 관련은 있지만 이 페이지의 직접적인 증거는 아니에요.
B²FH: 이 100쪽짜리 논문은 별이 주기율표의 원소를 어떻게 하나씩 만들어 내는지 설명했다. 우리는 모두 별먼지라는 생각이 여기서 시작된다.
출처:Burbidge, Burbidge, Fowler & Hoyle, Reviews of Modern Physics 1957, "Synthesis of the elements in stars"
호일의 예측: 별이 탄소를 충분히 만들려면 탄소-12에 특별한 에너지 준위가 있어야 한다고 호일은 예측했고, 실험이 이를 확인했다.
출처:Hoyle, The Astrophysical Journal Supplement 1954, "On nuclear reactions occurring in very hot stars. I. The synthesis of elements from carbon to nickel"
밀러-유리 실험: 대학원생이 물, 메테인, 암모니아, 수소를 플라스크에 밀봉하고 계속 스파크를 일으켜 단백질을 이루는 아미노산을 얻었다.
출처:Miller, Science 1953, "A production of amino acids under possible primitive earth conditions"
우주 속 아미노산: 머치슨 운석에서 지구 밖에서 온 아미노산이 발견되었다. 생명의 재료는 우주에 흔할지도 모른다.
출처:Kvenvolden et al., Nature 1970, "Evidence for extraterrestrial amino-acids and hydrocarbons in the Murchison meteorite"
게임 설정 (허구)
- 노드 ‘자기 신경’: 그는 자기장 속의 전류로 생각한다.
- 노드 ‘그의 나이’: 자기는 태양보다 나이가 많다고 한다.
- 노드 ‘원하는 것은 빛’: 그는 “먹으러” 왔다. 별빛을 흡수해 에너지를 채우려고.
- 노드 ‘별은 그의 죽음’: 생각하는 구름에게 붕괴는 죽음이다.
- 노드 ‘그의 동족’: 우리 은하에 생각하는 구름이 더 있고, 그들 사이에서는 한 문장이 수백 년 걸린다고 한다.
- 노드 ‘대답’: 인류가 늘 묻고 싶었던 질문에 대답했다.
- 노드 ‘그들은 어디에 있나?’: 그의 대답은, 대부분 기다리고 있다는 것이다. 우주가 식기를 기다린다.
- 노드 ‘떠남’: 그는 천천히 멀어졌고, 그 뒤의 별들이 하나둘 다시 밝아졌다.
- 채널 엔딩 ‘작별’: 그는 천천히 성간 공간으로 물러나고, 뒤의 별들이 하나둘 다시 밝아진다. 마지막 한마디를 남긴다. 우주가 식으면 다시 만나자.
- 채널 엔딩 ‘머물다’: 그는 얇은 후광처럼 태양계 가장자리에 머문다. 인류가 던지는 질문마다 대답이 오는 데 몇 분 걸리지만, 기다림을 꺼리는 사람은 없다.
- 소설 ‘검은 구름’ 줄거리: 성간 가스 구름이 태양계로 흘러들어 햇빛을 가린다. 천문학자들은 곧 그 구름이 살아 있고 매우 지적임을 알게 된다.