사마귀와 블랙홀

아래 글은 사마귀와 블랙홀에 대하여 그동안 제가 신문, 잡지, 도서, TV, 인터넷 등을 통하여 얻은 과학적 지식을 바탕으로 쓴 글이며, 뒷 부분의 제 생각 중 우주와 진화에 관한 것은 꼭 그렇다는 것이 아니고 이렇게도 생각해 볼 수 있다는 것입니다.

 

          *                                       *                                        *                                        *

 

 사마귀와 블랙홀

 

                                                          2002. 5. 21
.

사마귀는 중형 또는 대형의 포식성(捕食性) 곤충입니다. 버마재비, 오줌싸개라고도 하며 한자어로는 당랑(螳螂), 거부(拒斧)라고 합니다. 몸 빛깔은 식물 위에서의 생활에 적응하여 녹색과 갈색인 종이 많습니다. 암컷은 교미 중에 수컷을 먹어버리는 습성이 있습니다.  식물의 줄기나 풀 줄기 사이에 정지해 있다가 곤충의 접근을 기다려 앞다리로 날쌔게 잡아먹습니다. 여러가지 해충을 잡아먹으므로 농림(農林)상 익충(益蟲)입니다.

 

열대, 아열대 지방에는 나무의 마른 잎을 의태(擬態)한 종(種)이 있어 이를 모르고 접근하는 곤충 등을 잡아먹는 나뭇잎 사마귀, 양란의 꽃을 정교하게 의태한 꽃잎 사마귀 등이 있습니다. 사마귀과, 애기사마귀과, 작은사마귀과의 3과로 분류하며 세계에 1,800여 종이 알려져 있는데, 주로 열대, 아열대에 분포합니다. 한국에는 사마귀과에 4종이 분포합니다. 사마귀는 공격적이고 호전적이어서 큰 동물에게 덤비는 것을 빗대어 분수도 모르고 강적에게 반항함을 비유한 당랑거철(螳螂拒轍: 사마귀가 앞발을 들고 수레바퀴를 가로막는다는 뜻) 이라는 고사성어가 있습니다.

 

또 당랑지부(螳螂之斧)라는 고사성어는 사마귀가 먹이를 공격할 때에 앞발을 머리 위로 추켜든 모습이 마치 도끼를 휘두르는 모습과 같다고 하여 생긴 말로, 사마귀가 앞발을 세우고 먹이를 사냥하는 모습을 본따 일찌기(약 300년 전) 중국의 왕랑이라는 사람에 의하여 사마귀의 타법(打法)과 원숭이의 보법(步法)을 응용한 당랑권(螳螂拳)이라는 권법(拳法)이 창시되었습니다.

 

또한 눈 앞의 욕심에만 눈이 어두워 덤비면 결국 큰 해를 입게 된다는 당랑포선(螳螂捕蟬)이라는 고사성어도 있는데 그 유래를 알아보면, "옛날 중국 전국시대에 어느 사람이  새를 찾아 활 솜씨를 시험해 보려했는데, 갑자기 나무 위에서 매미 한 마리가 소리 높여 울었습니다. 그래 머리를 들어보니까 매미가 붙어 있는 바로 뒤에 사마귀 한 마리가 두 팔을 내어밀고 막 매미에게 덮치려 하고 있었습니다. 매미는 이를 모르고 있으니 틀림없이 아침 식사로 잡았다 생각했겠지요. 그런데 천만 뜻밖에도 그 사마귀 뒤에는 꾀꼬리 한 마리가 묵묵히 앉아 있는데 그도 사마귀를 잡아먹으려고 온 정신을 기울여 주시하고 있었습니다. 그 사람은 그 때 활을 잡아당기고는 바로 쏘질 않았습니다. 사마귀가 팔을 뻗어 매미를 잡자 꾀꼬리가 확 덮쳐가 사마귀를 잡아 한 입에 넣어 막 삼키려는 찰라에 그가 꾀꼬리를 조준하여 활을 쏘니까 꾀꼬리가 맞고 땅으로 떨어졌습니다. 사마귀와 꾀꼬리가 다같이 눈앞의 이익만을 탐내고 뒤의 화환(禍患)은 꿈에도 생각지 않다가 그러한 결과가 생겼습니다. 그러나 그 사람이 막 달려가서 그 꾀꼬리를 주우려다 옆에 연못이 있는 것을 모르고 발을 헛디뎌 물에 빠지는 바람에 온 몸이 물에 젖었습니다. 그때 물에 빠지고서야 그 사람은 사마귀, 꾀꼬리와 똑 같은 과오를 저질렀음을 깨달았습니다." 이 얼마나 귀중한 교훈입니까?

 

우리에게 많은 귀중한 교훈을 주는 당랑거철(螳螂拒轍), 당랑지부(螳螂之斧), 당랑포선(螳螂浦蟬)의 고사성어(故事成語)가 있지만 우리로 하여금 이보다 더 크게 하느님의 섭리를 깨닫게 하는 것은 서식환경(棲息環境)에 따라 사마귀의 종류가 전 세계적으로 알려진 것만 해도 1,800여 종(種)이나  된다는 것입니다.

 

둥근가슴 마른잎 버마재비(Deroplaty truncata)는 말레지아 등 아시아의 열대 우림에 서식합니다. 가슴부분이 마치 마른 잎을 절반으로 자른 모양을 하고 있으며 날개를 접으면 완벽하게 작은 마른 잎처럼 보입니다. 더욱이 뒷 날개의 앞 끝이 가늘게 튀어 나와 있어 그 부분이 마른 잎의 잎 꼭지와 같습니다. 마른잎 버마재비는 보통은 접촉을 하면 낫을 든것처럼 위협적인 자세를 취하지만 때로는 손을 대는 순간에 죽음을 가장하는 경우도 있습니다. 일단 그렇게되면 30분 정도는 움직이지 않습니다.

 

꽃 버마재비는 열대 아시아에 서식하는 꽃을 닮은 버마재비입니다. 모습을 꽃과 비슷하게 위장함으로써 새 등의 포식자(捕食者)가 곤충으로 여기지 않도록 하고 있습니다. 한편 꽃의 꿀을 빠는 벌이나 나비의 입장에서는 매력적인 꽃으로 보이는 것입니다. 꽃으로 위장함으로써 포식자를 피하는 소극적인 호신(護身)뿐 아니라 먹이를 유인하는 적극적인 생존전략을 펼치고 있습니다. 꽃 버마재비는 꽃 위에만 있는 것이 아니라 녹색의 잎 위에 있어도 난(蘭)에 핀 꽃으로 보여 벌과 나비를 유인하는 효과가 있습니다.

 

          *                                      *                                        *                                       *

 

 두산 세계대백과사전에서 블랙홀(black hole)에 대하여 찾아보면 다음과 같습니다.

 

[블랙홀이란 물질이 중력수축을 일으켜 그 크기가 임계반지름인 슈바르츠실트 반지름 이하로 줄어든 천체를 말하며 검은 구멍이라고도 한다. 블랙홀은 A.아인슈타인의 일반상대성이론에 근거를 둔 것으로, 물질이 극단적인 수축을 일으키면 그 안의 중력은 무한대가 되어 그 속에서는 빛 ·에너지 ·물질 ·입자의 어느 것도 탈출하지 못한다.

 

블랙홀의 생성에 대해서는 다음 두 가지 설이 있다. 첫째는 태양보다 훨씬 무거운 별이 진화의 마지막 단계에서 강력한 수축으로 생긴다는 것이다. 둘째는 약 200억 년 전 우주가 대폭발(Big Bang)로 창조될 때 물질이 크고 작은 덩어리로 뭉쳐서 블랙홀이 무수히 생겨났다는 것이다. 이렇게 우주 대폭발의 힘으로 태어난 블랙홀을 원시(原始) 블랙홀이라고 한다. 일반적으로 태양과 비슷한 질량을 가진 별은 진화의 마지막 단계에 이르면 백색왜성이라는 작고 밝은 흰색 천체가 되어 그 일생을 마친다.

 

그러나 태양 질량의 수배가 넘는 별들은 폭발을 일으키며 초신성이 된다. 이 때 바깥층의 물질은 우주공간으로 날아가고, 중심부의 물질은 반대로 내부를 향해 짜부라져 중성자별[中性子星]이 된다. 이러한 중성자별은 그것에서 나오는 규칙적으로 맥동(脈動)하는 전파인 펄서가 발견되어 그 존재가 확인되었다. 하지만 펄서가 태양보다 10배 이상인 무거운 별들은 폭발 때문에 중심부의 물질이 급격히 짜부라진 후에도 그 중력을 이기지 못하여 더욱 수축하게 된다. 이러한 수축은 천체의 크기가 슈바르츠실트반지름에 이르러서야 정지한다.

 

천체가 이 임계반지름에 이르면 물질의 모든 사상은 한 점에 모이는, 즉 부피는 0이 되고 밀도는 무한대인 특이현상이 일어나고, 모든 힘을 중력이 지배하게 된다. 이러한 천체는 1789년 프랑스의 P.S.라플라스가 처음 생각한 것으로, 그 속을 빠져나오는 데 필요한 탈출속도는 빛의 속도보다 크기 때문에 결국 빛조차 빠져나오지 못한다.

 

따라서 이러한 천체는 직접 관측할 수 없는 암흑의 공간이라는 뜻에서 블랙홀이라 부르게 되었다. 일반상대성이론에 따르면 블랙홀은 아주 강력한 중력장을 가지고 있기 때문에 빛을 포함하여 근처에 있는 모든 물질을 흡수해 버린다. 그래서 블랙홀의 내부는 외부와 전혀 연결되지 않은 하나의 독립된 세계를 이룬다.

 

만일 지구만한 천체가 블랙홀이 된다면 그 반지름은 0.9 cm에 이를 것이고, 태양은 그 반지름이 2.5 km보다 작아진다. 실제로 블랙홀이 될 수 있는, 태양 질량의 10배 이상인 별은 그 반지름이 수십 km밖에 안 되고, 반대로 중력은 지구의 100억 배 이상이 된다. 블랙홀은 직접 관측이 불가능하기 때문에 오랫동안 이론적으로만 존재해왔으나, 근래에 인공위성의 X선망원경으로 백조자리 X-1이라는 강력한 X선원을 발견하여 그 존재가 확실해졌다. 백조자리 X-1은 청색 초거성과 미지의 천체가 쌍성(雙星)을 이루고 있는데, 초거성으로부터 물질이 흘러나와 미지의 천체 쪽으로 끌려들어가는 것이 확인되었으며, 아마도 미지의 천체는 블랙홀로 되어 있을 것으로 추측된다.

 

한편, 우주의 탄생과 함께 생겨난 원시블랙홀 중에는 태양 질량의 30억 배에 달하는 거대한 것과 빅뱅 후 플랑크시간이라는 아주 짧은 시간 동안 심한 충격파에 의해 생겨난 미소블랙홀이 있다. S.호킹에 따르면 이 미소블랙홀은 크기가 10-37 cm쯤이고, 질량이 10-11 g 정도로 아주 작은 것들이며, 시간이 지남에 따라 질량을 잃고 증발한다. 블랙홀은 우리 은하계 안에도 약 1억 개가 있을 것으로 추산된다. 특히 구상성단의 중심에는 태양 질량의 1000배에 해당하는 거대한 블랙홀이 있고, 은하계 중심에는 태양질량의 10억배, 은하단의 중심에는 태양 질량의 1014배나 되는 큰 블랙홀이 있을 것으로 생각된다.]

 

          *                                        *                                        *                                        *      

 

이상과 같이 사마귀와 블랙홀에 대해 공부하면서 저는 다음과 같은 몇 가지 교훈을 얻을 수 있었고, 담겨진 하느님의 섭리(攝理)를 조금이나마 깨닫기 위하여 묵상(默想) 하였습니다.

 

첫 째, 당랑거철(螳螂拒轍)이라는 고사성어에서 보듯이 사마귀가 아무리 도끼같은 앞발을 들고 휘둘러

         무모하게 만용(蠻勇)을 부려보아도 결국은 수레바퀴에 밟혀 죽게되며, 잡아 먹으려는 새에게도 겁을

         먹지않고 덤비는 용기는 가상하나 결국은 새의 한 끼 식사거리 밖에 안되며, 미련한 자가 하느님께

         대들어보아도 결국은 하느님께 대한 투정이나 어리광 밖에는 아무 것도 아닙니다.

 

둘 째, 당랑포선(螳螂浦蟬)이라는 고사성어에서 알 수 있듯이 당장 눈 앞에 보이는 이익을 쫒다가는 큰 낭패를

         볼 수 있습니다. 또한 아무리 자기 의도를 숨기고 옳지못한 일을 한다 할지라도, 하느님께서는 모든 것을

         손금보듯 하십니다.

 

셋 째, 사마귀가 서식환경에 따라 체색(體色)이나 모양을 어찌 자기 마음대로 바꿀 수 있겠습니까?

         사마귀가 주위 나뭇잎이나 양란(洋蘭)의 꽃 모양과 색으로 자기 몸을 변화시키려면 주위환경을 정확히

         감지할 수 있는 센서(sencer: 감지기)와 몸 안에 거대한 화학공장을 갖추어야하고 그렇게할 의지와

         걸맞는 지능이 겸비되어야만 가능합니다. 저는 체색과 모양의 다양한 변화는 오로지 하느님께서만

         갖고 계신 능력, 즉 하느님의 섭리라고 생각했습니다. 하느님께서는 생물을 진화(進化)하도록 창조

         (創造)하시었고 진화는 하느님께서 생명체에게 주신 은총이요 선물이라고 저는 감히 생각해 보았습니다.

 

넷 째, 대략 130억년 전에 빅뱅이라는 대 폭발로 생성되어 지금도 무서운 속도로 팽창해 가고 있는

         이 우주(유한우주)도 그것을 받아들이는 하느님의 품(무한우주)안에서는 극히 일부분의 공간에 지나지

         않으며 130억년의 시간의 개념도 하느님의 무한 앞에 서는 짧은 순간에 지나지 않습니다. 하느님의 품

         무한우주(無限宇宙)안에는 수 많은 유한우주(有限宇宙)가 있으며 여러 다른 형태의 우주도 있을

         것입니다.

 

다섯째, 이 세상 모든 고철은 종합제철소의 용광로에서 펄펄 끓는 쇳물로 녹여져 다양한 철판과 강판, 철선,

           철도레일 등으로 재 생산됩니다. 수명을 다한 우리 우주의 별들도 블랙홀을 통하여 우주의 용광로를

           거쳐 다른 우주에서 새롭게 태어나는 것이 아닐까 저는 생각해 보았습니다. 또한 130억 년 전에 우리

           우주의 탄생을 알리는 빅뱅도 다른 우주의 별들이 블랙홀을 통해 모여 우주의 용광로를 거쳐 새롭게

           폭발한 것이 아닐까 생각해 보았습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

이미지 출처 - 인터넷

 

 

 

하이든 천지창조 전곡듣기