은하계와 인간 두뇌의 유사성

은하계와 인간 두뇌의 유사성

안녕하세요? 오늘은 은하계와 인간 두뇌의 유사성에 대해 이야기해보겠습니다. 2020년 11월에 라는 과학 잡지에서 천체 물리학자 프랑코 바자와 신경외과 의사인 알베르토 펠레티는 그들이 직접 인간의 두뇌와 암흑 물질이 대부분을 차지하는 은하계의 유사성을 연구해서 발표했습니다. 그들은 이 두 가지를 자연에서 가장 도발적이고 복잡한 두 시스템이라고 지칭했습니다. 오늘은 이 둘의 유사성에 대해 알아보겠습니다.

달 정찰 위성 카메라로 찍은 지구

은하가 얽혀 있는 모습과 뉴런망으로 이루어진 두뇌의 배열

우리의 눈에는 보이지 않지만 우주ㅜ 구성물의 95퍼센트를 차지한다는 암흑 물질과 암흑 에너지가 지배하는 은하계를 중력 모델링해 보면 메가 파섹(약 326만 광년) 단위로 측정되는 텅 빈 공간에 수십억 개의 은하가 가는 실처럼 얽혀 있는 모습을 볼 수 있습니다. 인간 뇌의 네트워크와 구조의 개수를 따져보면 자릿수가 무려 27개 이상입니다. 그런데 바자와 펠레티가 논문에서 수행한 계량 분석에 따르면, 은하계와 뇌의 가는 실과 마디의 배열은 놀랄 정도로 유사합니다. 즉 1,000억 개의 은하가 뒤섞여 있는 우주의 복잡한 자기 조직성과 뇌 속 700억 개 뉴런의 상호 연결성이 비슷하다는 의미입니다. 그들은 이렇게 말했습니다. 두 네트워크의 흥미로운 유사성은 두 복잡한 시스템이 규모와 작용 방식은 크게 다르지만, 유사한 역학 원리에 따라 자기 조직화할 수 있다는 것을 암시합니다. 물론 이런 유사성이 확실한 것은 아닙니다. 만약 당신이 시각화된 cosmic web과 인간 뇌의 뉴런 망을 나란히 놓고 비교해 본다면, 뭐가 뭔지 한눈에 알아보기는 어려울 것입니다. 둘 다 fractal처럼 복잡하고 아름답기 때문입니다. 마치 무한히 큰 스펀지 cake의 내부처럼 군데군데 구멍이 난 주변에 섬유질 가지들이 얽혀 있는 모습과 같습니다.

공간과 시간의 깊이를 이해하기

공간과 시간의 깊이를 생각한다는 것은, 말하자면 이해할 수 없으면서 동시에 섬뜩할 만큼 익숙한 무언가를 발견하는 일입니다. 그것은 생물학과 수백억 년의 거리를 잇는 자기 유사성의 깊이를 이해하는 일이기 때문입니다. 인간의 존재란 그저 시간과 공간 속에서 한 번의 깜박거림에 지나지 않습니다. 그러나 엔트로피에 저항한다는 점에서, 지구 생명체들의 진화 전략과 우주가 갖추게 된 웅장한 모습에는 공통된 구조와 리듬이 존재합니다. 생명체는 시간이라는 화살에 맞서, 영겁의 시간을 통과하면서 축적된 질서를 전달합니다. 그와 마찬가지로, 크기와 상관없이 만물은 일관성과 정형성을 추구합니다. 나는 아이들과 오래된 별빛을 관측하면서, 시간의 시작점과 아득히 먼 우주의 이미지를 떠올립니다. 그렇게 해서 인간이라는 종이 이해하고 있는 지식의 일부를 공유합니다. 나는 내 아이들이 지금 나와 함께 보고 있는 별들을 나중에 자신의 아이들과 관찰하게 되기를, 그래서 먼 과거를 응시할 수 있기를 바랍니다. 결국 우리를 포함해서 모든 것은 별들 사이의 텅 빈 공간으로 되돌아가기 마련입니다. 수많은 시간이 흐르는 동안 별빛은 점점 희미해질 것입니다. 그리고 모든 것은 지나갈 것입니다. 그러나 지금 여기에서 우리는 그 별의 윤곽이나마 손에 쥘 수 있습니다. 그리고 모든 것을 종합해서 우리 자신의 모습을 볼 수 있습니다. 두 가지 가능성이 있습니다. 우주에서 우리는 혼자이거나 혼자가 아닙니다. 두 경우 모두 똑같이 섬뜩합니다.

아이다 노보아 & 카를로스 이건

우주에 간 최초의 지구 생명체

1957년 10월 말, 블라디미르 야즈도프스키 박사는 세 살짜리 암컷 강아지 한 마리를 집으로 데리고 왔습니다. 그 강아지는 다행히 자녀들과도 잘 어울려 놀았습니다. 이 떠돌이 개는 모스크바 거리에서 발견된 얌전한 믹스견이었고, 야즈도프스키 박사는 이 개와 다른 암컷 두 마리를 특수 임무에 대비해 훈련시키는 일을 담당하고 있었습니다. 떠돌이 개가 선택된 이유는 튼튼하기 때문이었고, 암컷이 선택된 이유는 뒷다리를 들지 않기 때문이었습니다. 수컷처럼 뒷다리를 들면 임무를 수행하는 환경에서 불리했을 것입니다. 나중에 야즈도프스키 박사는 떠돌이 개에게 무엇이라도 잘해주고 싶었기 때문에 집으로 데리고 왔다고 말했습니다. 1957년 11월 3일, 라이카는 우주선으로 개조된 탄도 미사일, 즉 스푸트니크 2호에 실려 우주로 날아갔습니다. 라이카는 혼자였고, 일주일을 지낼 수 있는 산소와 젤로 된 먹이를 공급받았습니다. 좁은 우주선 내부에서 앉고 서고 누울 수 있었지만 돌아설 수는 없었습니다. 우주선 발사 직전에 어느 여의사가 절차를 무시하고 몰래 라이카에게 먹이를 주었다는 이야기도 있습니다. 그때 먹이를 막었든 안 먹었던, 모스크바의 떠돌이 개 라이카는 우주에 간 최초의 생명체가 되었습니다. 당시 사진을 보면, 땅거미낙 지는 하늘 높이 우주선이 발사되는 순간 옅은 구름이 끼어 있습니다. 영문도 모른 채 우주로 쏘아 올려진 라이카를 생각해 보면 안타까운 마음이 듭니다.