1960년대에 한 과학자가 외계 생명체를 발견하는 방정식을 완성했다면 여러분은 믿을 수 있겠습니까. 이 글에서는 다른 문명에 대한 공식을 발표한 프랭크 드레이크의 생애와 드레이크 방정식, 그리고 이를 부정하는 몇 가지 변수에 대해 살펴보겠습니다.
프랭크 드레이크 생애
프랭크 드레이크는 1930년에 미국에서 태어났고 작년에 작고하였습니다. 그는 평생을 천문학 발전을 위해 노력했는데 그의 삶에서 처음으로 천문학에 대한 일을 시작한 것은 국립전파관측소의 망원경 책임자로 임명된 시절부터였습니다. 그는 여기서 고래자리 타우 별자리에 신호를 보내는 오즈마 프로젝트를 운영했는데 이 프로젝트는 우리 지구인이 시도한 최초의 외계 생명 전파 신호 탐색 프로그램이었다고 합니다. 그는 이어서 1972년~1973년에 발사된 파이오니어스 10호 및 11호의 금속판을 설계했고, 1974년에는 아레시보 관측소에서 외계 생명체에게 보내는 첫 메시지를 발사했습니다. 그리고 유명한 사건이었던 1977년 발사된 보이저호의 골드레코드 제작에도 참여했습니다. 이곳에서 우주 생명체에게 보내는 다양한 지구의 메시지가 담겨 있었습니다. 이처럼 프랭크 드레이크의 우주를 바라보는 관점은 우주 어딘가에 있을 생명체들의 신호를 알아내고 다른 한편으로 지구의 전파를 보내 우리 지구인의 존재를 알리고자 함이었습니다. 그의 노력으로 전파천문학의 발전을 이루게 되었고 이 노력의 결과 그는 우리 은하에 얼마나 많은 외계 문명이 존재하는지 계산하기 위한 그만의 드레이크의 방정식을 완성했습니다. 이후 그는 1984년에 외계 탐사 프로그램 SETI를 설립하여 오랜 기간 동안 의장을 맡았고, 제트추진연구소의 NASA 달 및 행성과학 책임자로 근무하고 코넬대학교 우주연구센터장을 역임한 바 있습니다.
드레이크 방정식
드레이크 방정식을 요약하자면 우리 은하 내에서 존재하는 서로 교신 가능한 외계 문명의 수 값을 구하는 것입니다. 방정식은 N = R*fp*ne*fl*fi*fc*L 인데 여기서 R은 은하 안에서의 1년 동안 탄생하는 평균 항성의 수인데 보통 1년에 3개의 항성이 탄생한다고 가정하였습니다. 그리고 fp는 항성이 주변에 그 항성만의 행성을 가지는 비율로서 이공식에서는 기본적으로 항성은 행성을 1개 이상 가지고 있다고 정의하고 있습니다. 다음 ne는 항성에 속한 행성들 중에서 생명체가 살 수 있는 행성의 수의 값인데 여기서는 ne의 값이 3개에서 5개라고 추정되고 있습니다. 물론 여기서부터 방정식은 많은 가정과 추측을 포함하기 시작합니다. 생명체가 거주할 수 있는 행성의 수가 이렇게 많다는 것은 외계생명체의 존재를 부정하기 어렵도록 하는 드레이크의 사전적인 장치였기 때문입니다. 다음으로 fl은 실제로 생명체가 탄생할 확률이고 fi는 탄생한 생명체가 우리 지구인들처럼 지적 문명으로 진화할 확률이며 fc는 진화된 지적 문명이 현재 우리가 하는 것처럼 자신의 존재를 알릴 수 있는 통신 기술을 가질 정도로 발전될 확률입니다. 그리고 마지막으로 L값은 위의 조건들을 만족하는 문명이 존재할 수 있는 시간입니다. 드레이크는 지구형 행성이 존재하면 무조건 생명체가 탄생하고 또 무조건 문명이 발생하고 송수신할 수 있는 과학 발전이 일어날 것이라고 가정하여 fl, fi, fc의 값은 모두 1에 충분히 가깝다고 생각했습니다. 방정식에서 보다시피 하나의 계수에 어떤 숫자를 대입하냐에 따라 결과는 천차만별이 됩니다. 드레이크가 오랫동안 근무했던 세티 연구소 발표를 보면 외계문명의 수는 1만 개 수준이라고 밝혔습니다. 몇몇의 학자들은 1천 개도 되지 않는다고 하거나 1억 개가 넘는다고 표현하기도 합니다. 따라서 드레이크의 방정식은 외계 문명의 개수를 파악하기 위한 결괏값에 초점을 맞출 것이 아니라 일평생을 외계 문명 존재에 대해 연구한 학자의 고뇌에 따라 우리가 과연 외계 생명체의 존재를 판단하기 위해 어떤 내용을 고려해야 되는지 단서를 찾아서 공식화했다는데 의미를 두어야 하겠습니다. 최근 2014년 나사 주최로 열린 외계생명체 탐사회에서는 인류가 관측가능한 우주 속에 생명체가 존재할 가능성이 있는 행성은 약 1억 개가 있으며 향후 20년 내로 외계생명체 발견이 가능할 것이라고 보도한 적이 있었습니다. 과연 그들의 추측대로 외계생명체가 발견될지는 모르겠지만 만약 발견된다면 드레이크의 이름이 다시 한번 세상에 널리 알려지지 않을까 하는 생각이 듭니다.
드레이크 방정식을 부정하는 변수들
전자에서도 밝혔지만 드레이크 방정식의 변수들이 오로지 추측에 근거한 것이라는 점에서 많은 비판을 받습니다. 만약 외계 생명체가 존재한다고 해도 우리 인류처럼 진화가 당연히 일어났겠지 하는 추측은 무리가 있겠습니다. 그냥 원시 아메바 상태로 영구적으로 존재하고 있을지도 모르는 일이기 때문입니다. 때문에 우리 지구의 기준에 맞춰 생명의 탄생과 문명의 발전에 대한 사항을 일반화시키는 것은 불합리하다는 의견이 강합니다. 드레이크 방정식을 이야기 하면서 줄기차게 함께 나오는 이야기는 페리미의 역설이라는 질문입니다. 1950년 어느 날 이탈리아의 물리학자 페르미는 드레이크 방정식을 통해 우주에는 백만 개의 문명이 존재할 것이라는 계산을 끌어낸 다음 그러면 도대체 왜 외계인이 우리 앞에 모습을 드러내지 않는가라며 질문했다고 합니다. 이 이야기가 유명해진 것은 이것이 단순히 그가 주변 가족이나 친구들한테 장난 삼아 이야기한 것이 아니라 그 당시 세계적으로 유명한 학자였던 에드워드 텔러나 허버트 요크 같은 사람들과 같이 모여 식사를 할 때 질의한 내용이기 때문입니다. 그래서 이러한 공식적인 질문에 사람들은 나름의 상상력을 최대한 동원해 답을 하기 바빴습니다. 그중에 몇 가지를 소개하자면 다음과 같습니다. 외계인은 분명 존재하고 지구를 방문한 적이 있지만 그들은 우리가 모르게 숨어있다는 것입니다. 또한 외계인은 다른 문명과의 접촉을 꺼리기 특성을 갖고 있기 때문에 방문을 꺼린다고 합니다. 그리고 외계 문명은 우리 지구보다 한참 늦게 시작되어 아직 발 달기에 있기에 우리에게 연락을 할 수조차 없거나, 생성단계에서 어떤 방해로 인해 소멸되었을 것이란 답들이 있었습니다. 이처럼 다양한 답이 도출되었지만 물론 완전한 해답은 없습니다. 우리 인류가 전파를 발견하고 사용한 지는 100년 정도 되었습니다. 이것은 지구의 역사로 따져도 짧지만 우주의 역사로 따지면 매우 미미할 것입니다. 어찌 보면 이제 이런 생각을 갖기 시작한 인류가 전파를 이용하여 외계 문명과 소통하고 그 답을 기다리는 상황은 우주의 시각으로 보면 굉장히 웃긴 이야기 일 수도 있겠단 생각이 듭니다. 또한 만약 수천수만 개의 문명이 존재하고 인간의 수준을 뛰어넘는 외계 생명체가 존재했었더라도 영원한 생명을 가지고 있지 않는 이상 지금 현재 지구인들과 소통할 수 있는 시기적인 교합은 어렵지 않았을까 생각됩니다. 그렇기 위해서는 우리 인류가 파멸되지 않고 향후 수백만 년 동안 삶을 유지하면서 지속적인 노력을 경주한다면 나사가 주장하는 20년 안에 소통은 어렵더라도 우리에게도 외계인의 접근이 일어나지 않을까 하는 기대를 가져봅니다.