외계인은 존재하는가?

목 차 외계인의 정의 외계인 존재의 부정적 시각 외계인 존재의 긍정적 시각 외계인 존재의 중립적 시각 관측기기 결론

외계인의 정의 Extra Terrestrial, 外界人 지구 외의 행성에 존재하는 지적인 고등생물 형태는 지구인과 닮은 것부터 문어 형까지 공상적인 외계인의 형상을 생각하고 있다. 외계 생명체 X 결국 경험적 사고 또는 상상에 의한 추정적인 생명체

외계생명체 분석 생명체 : 복제하고 변이를 일으키고 그 변이를 복제하는 것 우주 : 수소~우라늄 92종 원소 생명체물질의 95%는 H,O,C,N 실리콘 기반 생명체 지구 내부의 존재 가능성 암시 암모니아 기반 생명체 목성과 같은 거대 가스행성, 그 들의 위성에서의 생물학적 진화가능성 위와 같은 화학작용에 근거를 두지 않는 생명체

화성 생명체 1976년 바이킹 1, 2호의 탐사 결과 페스파인더 호 표면의 크고 깊은 계곡, 짙은 대기흔적 질량분광기를 통한 유기분자 탐색 페스파인더 호 물이 흐른 흔적, 지구의 사막과 유사한 표면 화성의 대기가 두텁고, 물이 풍부했던 때에 생명체가 존재했었을 가능성 현재 -> 멸종 or 지하

화성 생명체 근거자료 ‘규산염(Silica)’이 포함된 것으로 추정되는 흰색 토양 - 화성 탐사로봇 ‘스피릿’ 규산염은 온천수나 뜨거운 증기가 화산암과 만나 형성된다. 화성에 물이 존재했을 가능성을 높이는 증거

화성 생명체 근거자료 화성의 극관 빙하의 두께 3.5 ~ 7Km 겉표면 드라이아이스 밑 거대한 얼음

다른 태양계 천체의 생명체 목성의 위성 유로파(Europa) 토성의 가장 큰 위성 타이탄(Titan) 얼음 층 밑 바다의 액체상태 물 지구 고도 200km의 산소량 보유 토성의 가장 큰 위성 타이탄(Titan) 표면 위로 추정( 표면, 그 밑에 물의 바다 없음) 짙은대기(주로 질소 – 지구와 비슷) 태양계에서 가장 큰 위성인 목성의 위성 가니메데(Ganymede)와 갈리스토(Callisto) 금성 상층대기 - 구름 층 50Km 상공, 온도 70도

외계인 존재의 부정적 시각 현재 우리의 눈에 보이지 않는다. 종교적 접근 과학과 종교의 차이 기독교 – 성경의 교리 인간 외의 다른 인류가, 전 우주적으로 있다고 명시한 부분이 없다 불교 – 석가의 교리 인간 본연을 중시, 철학에 가까워 외계인에 대해 관용 과학과 종교의 차이 과학은 객관적이고 반복 가능한 실험적 증거와 합리적 추론에 입각한 보편적인 것 종교는 직관적이고 영적이며 개인의 신비스런 체험에 근거하는 것이라는 선입견이 강함

외계인을 추종하는 종교 라엘리안 무브먼트 복제 인간으로 인해 논란 인간 : 외계인의 DNA 합성을 통해서 과학적으로 만들어짐 라엘리안 : ‘빛을 나르는 사람들’ 복제 인간으로 인해 논란 인간 : 외계인의 DNA 합성을 통해서 과학적으로 만들어짐

외계인 존재의 부정적 시각 한계점 결국 외계 문명이 없다. 종교적 접근(기독교) 존재 가능성 부정 -> 과학기술진보 역행 종교적 접근(기독교) 인류 외에 지적 생명체가 전혀 없다는 부분도 없다. 외계문명이 있기는 하지만 은하계가 워낙 커서 아직 우리를 발견해 내지 못한 경우 우리를 발견해 냈지만 발견 이상의 과학적인 기술이 부족한 경우

외계인 존재의 부정적 시각 한계점 우리가 과학적인 한계를 스스로 극복하고, 별에서 별로 여행할 수 있는 기술을 개발해 내는지 내버려 두고 지켜보고 있는 경우 – 동물원 가설 고등 문명체는 존재하고, 우리에게 신호를 보내고 있지만 성간에 있는 물질에 의해 신호의 흡수로 인해 약해져서 포착이 안됨 진보된 문명은 전파가 아닌 더 발달된 통신수단 사용

외계인 존재의 긍정적 시각 SETI@home NASA의 SETI프로젝트 지적 외계생명체탐사(Search for Extra-Terrestrial Intelligence, SETI) 계획 – 칼 세이건 우주로부터 오는 전파신호를 조사하여 지구 바깥의 지적 생명체의 존재 징후를 찾는 프로젝트 SETI@home 우주에서 쏟아지는 전파의 양이 너무 방대하여 분석하는데 많은 시간 -> 전세계의 가정에 있는 컴퓨터를 이용 -> 수신되는 전파들을 나눠서 그 지원자들에게 인터넷을 통해 나눠주고 그 지원자들은 자신의 집 컴퓨터를 통해 분석하는 이 일련의 프로그램

외계인 존재의 긍정적 시각 막연한 기대 과학자들의 긍정적 추측(아이작 아시모프) 태양은 빛을 내는 별(항성) 가운데 하나일 뿐이고, 그 밖에도 항성은 수없이 많이 있다. 과학자들의 긍정적 추측(아이작 아시모프) 보편성의 원리 – 태양계와 다른 항성계의 비교 우리 은하에 존재하는 지적 생명체에 대해서 13단계로 구분하여 그 수를 헤아린다.

외계인 존재의 긍정적 시각 1. 우리 은하계 내의 항성의 수는 3,000억 개다. 2. 우리 은하계 중의 행성 계의 숫자는 2,800억 개다. 3. 우리 은하계에서 태양과 같은 별들을 공전하는 행성 계의 수는 750억 개다. 4. 우리 은하계 내에 생명체가 실제로 살 수 있는 생물권을 갖는 태양과 유사한 별의 수는 520억 개다. 5. 우리 은하계에 있는 태양을 닮은, 그리고 유용한 생존대를 갖고 있는 제2세대 종족 1의 별의 수는 52억 개다. 6. 우리 은하계에서 유용한 생물권을 갖고 있으며 그 생물권 안에 한 개의 행성이 돌고 있는 제 2세대 종족 1의 별의 수는 26억 개다. 7. 우리 은하계 내에 있는 생물권을 갖고 있으며 그 속에 지구와 같은 행성이 존재하는 태양과 유사한 2세대 종족 1의 별의 수는 13억 개다. 8. 우리 은하계 내에 존재하는 생존 가능한 행성의 수는 6억 5천만 개다. 9. 우리 은하계 내에서 생명체를 갖고 있는 행성의 수는 6억 개다. 10. 우리 은하계에서 다세포 생물을 갖는 행성의 수는 4억 3,300만 개다. 11. 우리 은하에서 육지 생물이 풍부한 행성의 수는 4억 1,600개 이다. 12. 우리 은하에 존재하는 기술 문명이 발달된 행성은 3억 9.000만 개다. 13. 우리 은하계에서 현재 기술 문명이 존재하고 있는 행성의 수는 530.000개다.

외계인 존재의 긍정적 시각 한계점 SETI의 한계 아이작 아시모프 지나치게 단순화시킨 수치 일반적인 과학자들의 예상 정도 보다 수치가 매우 크다.

외계인 존재의 중립적 시각 드레이크 방정식(Drake equation, Green Bank equation, Sagan equation) 인간과 교신할 수 있는 지적인 외계 생명체의 수를 계산하는 방정식. 즉, 우주 생명체 존재 방정식 N = Rx × fp × ne × fl × fi × fc × L * N = 우리 은하에 존재하는 교신 가능한 진보된 기술 문명의 수 (1) 천문학적 계수 * Rx = 우리 은하 내에 생명체 탄생에 적합한 별의 생성률 * fp = 항성 중에 행성이 있는 것들의 비율 * ne = 행성을 가진 항성 중 생물이 존재할 수 있는 환경을 지닌 행성의 수

외계인 존재의 중립적 시각 (2) 생물학적 계수 * fl = 생태학적 환경을 지닌 행성 중 생물이 탄생하고 진화한 행성의 비율 * fi = 태어난 생물이 지적 생물로 진화할 확률 (3) 사회학적 계수 * fc = 지적 생물이 존재하는 행성 중에서 통신 기술을 지닌 문명인이 존재할 확률 * L = 그 행성의 수명 가운데서 과학 기술을 지닌 문명인이 존재하고 있을 기간

드레이크 방정식 비판 비교적 정확한 추정이 가능한 값은 Rx뿐 고등 생명체의 진화는 극히 복합하여 지구 이외의 곳에서는 불가능 하다는 주장. 행성이 생명체를 서식시킬 조건 위성이 있어야 한다 -> 행성자전의 안정 생명을 멸종시키지 않는 생물의 다양화를 위한 재앙이 알맞은 수준과 시간 간격을 두고 발생 -> 진보된 생명체(빙하기) 행성 및 행성계가 서식 가능 대역에 위치 -> 안정적 상태 유지 판 구조 필요 -> 액체상태 물과 충분한 질량 및 내부의 열 즉, 생명체가 고등 생명체로 진화할 확률은 극히 낮다 비판 : 생명체의 능력을 인정 안 함

외계인 존재에 대한 설문대화 외계인은 존재하는가?? (27명) 그 이유는 무엇인가? 결론 있다 : 25명 없다 : 2명 있다 : 확실성(8명) 추측성(17명) 없다 : 인과성(2명) 결론 추측성 발언 -> 명확한 근거 제시 부족 설문 상황에 따른 심리적 상태 고려 X 생각보다 보이지 않는 미래에 대한 가능성염두

관측 기기 천문 현상을 관측하고 측정하는 데 사용되는 모든 도구 관측하는 대상과 이용하는 빛의 파장에 따라 다양함 광학 망원경 전파 망원경(안테나) 카메라, 사진 건판, 필름, CCD 카메라 Etc.

망원경의 종류 굴절 망원경(refractor) 반사 망원경(reflector) 거울을 이용하는 망원경 렌즈를 이용하는 망원경 (최대 구경 약 1m) 반사 망원경(reflector) 거울을 이용하는 망원경 뉴톤식(Newtonian) – 경통 길이가 길다. 돕소니안(Dobsonian) 카세그레인식(Cassegrain) – 초점거리에 비해 경통 길이가 짧다. 막스토프식(Makstov) 설치(마운트) 방식 – 적도의식(equatorial mount)과 방위식(azimuthal)

망원경의 성능 집광력(Collecting Power) : 빛을 모으는 능력  빛을 받는 면적에 비례 즉 구경 제곱에 비례 분해능(Resolving Power) : 분해해서 보는 능력  구경에 비례 & 파장에 반비례  1.22x(λ/D) – 회절한계 (diffraction limit) 배율 : 대물렌즈의 초점길이/접안렌즈의 초점길이  m = fo/fe 구경비 (aperture ratio) : F = f/D 구경비가 작다 – 짧은 노출로도 상을 얻을 수 있음 (빠른 망원경) 구경비가 크다 – 흔히 ‘어두운’ 망원경 (카메라)라고 함. 대신 상대적으로 배율이 높다.

분 광 밀집된 기체 덩어리 또는 고체 – 흑체복사 모든 원자는 고유의 주파수를 가지고 있다. 일종의 지문 같은 것 한계점 밀집된 기체 덩어리 또는 고체 – 흑체복사 온도가 높을수록 파란색의 빛을 많이 냄. 모든 원자는 고유의 주파수를 가지고 있다. 일종의 지문 같은 것 빛을 주파수 또는 파장별로 분석을 하면 천체에 있는 원소가 무엇인지를 알 수 있다. 한계점 분광을 이용하기 위한 정확한 자료 수집 불가능

보현산 망원경 (BOAO) 위치 : 경북 영천시 보현산 해발고도 : 1,124m 구경 : 1.8m

경희 천문대 망원경(KHAO) 위치 : 경희대학교 해발고도 : ??m 구경 : 76cm

아레시보 전파 망원경 위치 : 푸에르토 리코 구경 : 305m

VLA (Very Large Array) 위치 : 미국 San Augustin 구경 25m의 27개의 안테나로 구성 영화 ‘Contact’ 의 배경

차세대 망원경 지상 광학 망원경 지상 전파 망원경 우주 궤도 망원경들 달, 화성에 망원경 설치 수십 m 급 대기 시상 보정 망원경(Adaptive Optics) 지상 전파 망원경 장기선 network - Very Large Baseline Array, VLBA KVN (천문연구원) – Korean VLBI Network 우주 궤도 망원경들 달, 화성에 망원경 설치

차세대 우주 망원경 (NGST) < Next Generation Space Telescope> James Webb Space Telescope (JWST)

외계 행성 탐사방법 지구에서 직접 관측 불가능 적외선탐사 행성들은 스스로 빛을 내지 못하고 그들이 주위를 도는 모성인 별에서 나오는 빛을 반사시킬 뿐 -> 별이 행성에 비해 너무 밝기 때문에 행성은 별빛에 묻혀 보이지 않는다. 적외선탐사 적외선은 열에너지. 뜨거운 별에서는 에너지가 열의 형태인 적외선으로 거의 나오지 않는다. 그러한 별에서 강한 적외선이 관측된다면 이는 그 별 주위에 온도가 낮은 행성이 있음을 의미

외계 행성 탐사방법 중력미소렌즈(Gravitational micro-lensing) 트랜싯(transit) 현상 별이나 행성의 중력이 렌즈처럼 빛을 증폭시키는 작용을 해서 멀리 있는 별이 더 밝게 보이는 현상 트랜싯(transit) 현상 별빛이 감소하는 양을 측정하여 행성이 별의 전면을 통과하는 현상을 알아내는 것 거대한 우주 궤도에 광학 간섭망원경 But 행성 발견 후 생명체 존재여부 파악을 위한 행성 대기 파악필요(생명체 진화의 유기화학 성분이 대기에 포함되어 있으므로)

외계 생명체 발견방법 지구 밖에 존재하는 유기체를 발견하는 것 외계 고등 문명체가 보내는 전파신호를 탐지하거나 그들의 생활에 이용되는 통신파를 엿듣는 것 외계인과 직접 접촉 시도 어떤 별을 탐사? 어떤 파장으로 탐사?( 은하에 광범위하게 분포되고, 가장 흔한 중성수소가 발사하는 전파인 21cm파장으로 외계 고등 문명체가 다른 문명체를 향해 신호를 보낸다면 이러한 보편적 주파수로 보낼 것) But 도플러효과로 인해 파장, 주파수 변화 =>정확한 주파수 알아내기 어렵다 => 가능하면 많은 주파수 분석 필요 + 자연 발생적인 전파신호로부터 식별필요

우주 여행법 아인슈타인의 특수상대성이론 켄타우루스 자리의 알파별 – 4.3광년 시간형 사건, 공간형 사건, 로렌츠 불변 광속 우주선 광속에 가까운 우주선 원자 쟁기 타키온 초공간 워프 블랙홀 냉동수면 미니 생태계

결 론 1 태양계 내에 존재하지 않는다. Heigenberg의 불확정성 원리 운동량의 불확정성과 위치의 불확정성이 동시에 0이 될 수 없다. -> 모든 물리량을 정확하게 아는 것은 불가능 하다. 우리는 현재 시간의 흐름, 즉 운동량의 변화량 속에 살고 있고, 근사적으로 그 흐름이 멈추어서, 현재 우리의 위치를 정확하게 정의한다면, 지금 현재 태양계 내에서 우리의 눈과 귀로 정확히 위치를 정의할 수 있는 고등생명체는 없다.

결 론 2 우리는 우리 은하계 내에서 유일한 문명체 드레이크 방정식 생명체 생존 및 고등 진화의 어려움 페르미의 역설(Fermi’s Paradox) 가정 : 외계인에게도 지구인과 같이 호기심이나 탐험 또는 식민지화 같은 인간적인 동기가 주어짐 우주에 지능을 가진 생명체가 존재한다면 지구는 외계인에 의해서 식민지화 되었을 것, 만약 외계인이 존재한다면 그들은 여기 지구에 있을 것이다. 즉, 1,000만년 내에 모든 별들의 세계가 그들 지배하에 놓일 것이다. 우리 은하 나이 - 100억년, 지구 – 젊은 천체