지층연대, 창조주의자들의 순환논리 주장

초보안티들에게 엄청난 날개를 달아 줄 창조과학회 허접사기자료에 대한 반박게시판입니다

지층연대, 창조주의자들의 순환논리 주장

과학적 허구 기독교 0 2,412 2005.01.29 16:47

지층의 연대는 방사선 연대 측정이 적용되기 전에는 상대연대로 결정했다. 상대 연대 결정에는 앞서 설명한 층위원리 예를 들어 지층의 수직 부분을 사건이 일어난 순서로 간주하는 원리를 적용한다. 지층은 앞서 설명한 것과 같이 각기 이름이 붙어있는데 이 때 고생물학적으로 연구한 생물 화석과 화산 폭발같은 비생물학적 사건이 역할을 한다. 예를 들어 생물 종 A가 처음 나타난 시기, 마지막 나타난 시기, 그리고 A이전과 이후의 화산 폭발이 일어난 시기를 고려한다. 특히 지질학자들은 지층 순서와 그 지층의 구성성분에서 지구상의 규모를 가지는 독특한 사건을 찾는다. 예를 들어 백악기 /제 3기(C/T) 경계는 구 구성성분을 볼 때 운석의 충돌로 보이는 사건에 의해 공룡, 암모나이트등 지구상의 많은 생물종이 멸종하고 새로운 생물이 나타난 경계이다. 이 층은 운석의 충돌이 가장 유력하지만 운석의 충돌이 아니더라도 전 지구적 규모의 재앙이 있었음을 분명히 말해주고 있다.

지층의 상대연대는 방사선 연대 결정에 의해 절대 단위로 바뀌게 된다. 이때 화석을 직접 방사선 연대 결정법으로 결정하기도 하며 화석 자체에 방사선 동위원소가 포함되지 않았을 경우 앞서 생물 종 A의 경우와 마찬가지로 위의 밑 화산재(화성암)의 연대를 측정하여 그 생물종이 살았던 연대의 범위를 추론한다. 다음에 실제 어떤 지층에서 화석을 발견하였을 때는 이 화석의 연대 결정을 보면 이때 지층의 상대 연대를 결정하는 특별한 사건이 지구 규모로 연속성이 보장될 것인지 의문이 있겠으나 이 것은 19세기 이래 수많은 방법으로 검증되어 확립된 것이다. 따라서 층위학적 연대 결정이 가능하다. 화석의 연대는 또한 표지화석을 사용하여 결정하기도 한다. 예를 들어 고생대의 삼엽충이나 신생대의 암모나이트는 그 시대를 대표하는 특징적인 것이다. 따라서 어떤 화석이 같은 지층에서 표준 화석과 함께 나왔다면 이로 미루어 그 화석의 연대를 결정한다.

창조과학에서는 이러한 화석의 연대 결정을 순환논증이라고 한다. 순환 논증 또는 순환추리란 어떤 결론의 증거 역시 검증이 되지 않아 필요한 경우이다. 이 경우에는 어떤 결론의 증거를 다시 증명하기 위해 앞서의 그 결론을 제시하여 논증이 돌고 도는 경우가 포함된다. 예를 들면

A : 예수는 우리를 구원하기 위해 이 땅에 오신 구주이시기 때문에 우리의 죄를 지고 십자가에서 돌아가셨습니다.
B : 그 근거가 무엇입니까?
A : 성경에 보면 분명히 예수께서는 우리를 구원하기 위해 오셨다고 적혀 있기 때문입니다.
B : 그 성경 구절을 무슨 근거로 믿을 수 있습니까?
A : 예수는 우리를 구원하기 위해 이 땅에 오신 구주이시기 때문이고 성경 말씀은 그 분의 말씀을 그대로 적은 것이므로 틀릴 수가 없습니다.
B : 예수가 왜 속죄양이 되는지 돌고 도는 순환논증만을 근거로 제시하시는군요,

진화론의 연대 측정을 부정하기 위한 순환논증의 주장에는 화석은 화석이 있는 지층의 형태로 연대를 정하고 동시에 지층은 그 안의 화석으로 연대를 정한다는 것이다. 창조 과학회의 헨리 모리스는 이를 “암석의 나이는 표준 화석의 진화론적 서열에 달려있으나 화석의 진화론적 해석은 암석의 나이에 달려 있다. 외부인에게 진화계가 순환추리를 의미한다는 것은 놀랍지 않다” 고 표현했다. 진화론적인 연대 서열이 실제 연대와는 관계없이 진회론자들의 입맛에 맞게 꾸며진 것이라는 것이다.

그러나 지층의 지질학적 시대 구분 또는 연대가 단순히 몇 개 화석 자료를 분석해서 나온 것이 아니다. 무수히 많은 암석과 화석의 연대를 측정하여 상대적 연대를 알 수 있었던 것이다. 또한 절대 연대 측정은 실제 나이의 범위를 알 수 있게 해주며 화석과 지층간의 이런 상대적 연령과 절대적 연령이 일치할 때 비로소 공식적으로 인정이 되는 것이다. 만일 화석과 지층의 분석에 상치점이 있다면 화석의 측정이 잘못되었거나 아니면 현대의 지질학적 구분이 잘못되었거나 둘 중에 하나이다. 이때 전자의 확률이 크기 때문에 측정방법에 오류가 있었는지를 살피고 도저히 오류를 발견할 수 없으면 다른 방법으로 확인을 하며 그것도 불가능하면 연대의 측정을 보류한다. 또한 절대 연대 측정 역시 이론적으로는 아무런 하자가 없으며 문제가 있다면 연대 측정 중에 예기치 못한 오류로 인해 이상한 결론이 나오는 경우가 많이 있다는 것이다. 창조론자들은 연대 측정에서 지질학적 시대 구분과 맞지 않는 오류가 나온 사례를 가지고 연대측정을 거부하지만 이런 경우가 나오면 진화론자 역시 어떤 오류가 있었는지 찾거나 재측정을 하지 현대 물리학이 이론적으로 하자가 없다고 확립한 절대 연대 측정 자체를 부정하는 추태를 부리지는 않는다. 절대 연대 측정을 하기 위해 각기 다른 연구소로 샘플이 보내지고 각각의 연구소의 연구 결과가 통계학적으로 차이가 없다는 결론이 나올 때에 한해서 그것이 상대적 연대 측정과 지질학적 시대 구분과 일치하는 것을 살펴본다. 그래서 모든 것이 다 일치할 때 진화론자들도 그 연대를 비로소 신뢰하는 것이지 창조론자들의 주장처럼 진화론자들의 입맛에 맞게 꾸민 적은 없다. 게다가 일반적으로 보통사람들은 절대 연대 측정법에는 방사선 동위 원소에 의한 연대 측정법(아이소크론법 포함)만을 알고 있는 경우가 많은데 사실은 물리학적, 생물학적, 지질학적인 여러 가지 절대 연대 측정법이 있으며 이 중 그 화석이나 지층에 사용가능한 모든 방법을 사용하게 된다. 각기 다른 방법의 절대 연대 측정 결과가 통계학적으로 차이가 없다는 결론이 나와야 인정이 됨은 물론이다. 그리고 이런 올바른 측정 결과가 많이 나오면 나올수록 그것을 옳은 전제로 해서 화석은 화석이 있는 지층의 형태로 연대를 정하고 지층도 그 안의 화석으로 연대를 정할 수 있게 되는 것이다. 순환추리란 어떤 결론의 증거 역시 검증이 되지 않아 필요한 경우이므로 올바른 측정 결과를 옳은 전제로 해서 행해지는 상대 연대 측정이 순환논증이 될 수는 없다. 물론 이 과정에는 절대 연대 측정이 매우 중요함은 두말할 나위가 없다. (다음 절에서 절대 연대 측정의 원리에 대해서 알아볼 것이다.) 최근 중부아프리카의 차드에서 600-700만 년전의 첫 유인원으로 추정되는 투마이 화석이 발견되었다는 보도가 있었다.

이 화석에 대한 창조과학회의 첫 번째 반박이 바로 연대 측정에 대한 것이었다. 이들은 투마이의 연대를 측정하기 위해서는 투마이 화석 자체를 측정해야 하는데 주변 화석층의 연대를 측정했다고 계산해냈다고 주장하였다. 즉 격변설을 이들은 투마이가 지각변화에 의해 얼마든지 주변 화석층과 섰일 수 있기 때문에 투마이와 근처 화석층을 동일시하는 것은 매우 위험한 조사방법이라는 것이다. 이는 투마이 화석 자체를 측정하지 않았거나 측정할 수 없는 문제를 말하며 연대를 부정하는 방편이다. 이들의 속뜻은 명지대학교 이웅상 교수의 말에도 나타나있다. 그는 10여년 전 미국 버지니아 주 리버티 대학에서 발견한 공룡 화석을 탄소연대 측정법으로 측정했더니 2만년 전의 것으로 측정되었다면서 투마이도 이 방법으로 측정하면 10만년 이내가 될 것이라고 주장했다. 그러나 이 공룡 화석의 연대 측정 오류는 이미 애리조나 대학교 방사선 탄소 연대 측정실의 로버트 칼린에 의해 규명된 바가 있다. 그는 그 공룡의 화석은 뼈가 아니라 대부분의 원시 화석처럼 뼈의 유기부분이 광물질로 치환된 것이고 탄소 연대 측정에 의해 2만년 전이라는 결과가 나온 것은 단지 오염 물질 그리고 탄소를 포함한 방부제에 기인한 것임을 밝혀냈다. 즉 연대 측정 자체가 문제가 있었던 것이 아니라 시료에 문제가 있었던 것이다.

절대 연대 측정의 원리

1900년대로 들어오며 지질학자와 고생물학자들은 암석 지층의 상대 연대 측정에 동의했으나 실제 나이는 절대 연대 측정법의 하나인 방사선 연대 측정이 나와 가능해졌다. 방사선 동위 원소의 붕괴 원리에 따른 연대 측정의 핵심은 방사선 원소의 붕괴 속도(속도 상수 k)가 온도, 압력, 가타 환경적 변수에는 무관하게 항상 일정하다는 사실이다. 붕괴속도는 보통 방사선 동위원소의 반감기로 나타내는데 반감기(t 1/2)는 최초 N개의 원자가 1/2N개로 변하는 시간을 의미한다. 수학적으로 표현하면 다음과 같이 된다.

-dN/dt=kN
N(t)=N(0) exp{-kt}
ln[N(t)/N(0)]=-kt
t1/2=0.693/k

방사선 연대 측정을 간단하게 이해하기 위해 사해문서의 탄소 연대 측정을 예로 들어본다. 탄소의 동위원소는 C-12,C-13,C-14가 있는데 이 중에 C-14만이 빙사성이다. C-14의 붕괴의 산물은 N-14이며 반감기는 5730년이다. 이 문서에 함유된 C-14의 양은 최근의 재료로 제작된 같은 재질의 문서 중의 C-14의 78%이다. 위에 나타난 식으로 C-14의 k를 구하면 5730년=0.693/k에서부터 k=0.693/5730년이다. 그리고 ln[778/100]=-0.693/5730년 * t 로부터 t=2000년을 얻는다. 이 사해문서는 2000년이 된 것이다. 이 연대 측정의 배경을 잘 이해할 필요가 있다. C-14 연대 측정은 탄소를 함유한 유가 물질을 대상으로 한다. 그리고 반감기를 고려하면 5만년에서 7만 5000년정도까지의 연대를 측정할 수 있다. 식물은 대기중의 CO2로부터 그리고 동물은 식물자원으로부터 영양분으로 C를 섭취한다. 이 C중의 C-14는 상층대기권에서 N-14에 우주선(중성자)이 작용하여 형성된 것이다.(N-14+n->C-14+p) 동식물이 섭취하는 탄소의 동위원소 비율(C-14/C-12)은 일정하다. 그러나 섭취를 중지하면 다시 말해서 생명체가 사망하면 C-14의 붕괴의 결과 C-14의 양이 감소하기 시작한다.

한국 창조 과학회의 양승훈 교수는 C-14의 연대 측정을 거부하면서 다음의 질문들을 던졌다.

질소에 대한 우주선의 작용이 과거나 현재에 똑같아서 항상 일정한 양의 C-14를 만든다고 볼 수 있는가?
C-14의 반감기는 정확하게 측정이 된 것인가?
C-14의 붕괴속도가 시간에 관계없이 항상 일정한 것인가?
대기중의 질소의 양이 과거나 현재에 같다고 볼 수 있는가?
C-14의 측정방법은 정밀하여 항상 같은 결과를 얻을 수 있는가?

C-14의 연대 결정은 창조과학회가 바라는 것처럼 완전히 정확한 연대를 제공해주는 것은 아니다. C-14의 양이 지극히 적기 때문이라는 것도 중요한 이유이다. 또한 우주선의 유입이 절대적으로 일정한 것은 아니므로 C-14의 생성 속도는 항상 일정하지 않다. 그러나 실험적으로도 증명되었듯이 이 차이는 지극히 작다. 그리고 몇 천년의 것의 경우는 역사적으로 연대를 아는 물건과 비교하여 보정이 가능하다. (더 오래된 화석의 경우는 그 오차가 좀 더 커질 것이다.) C-14의 연대 측정은 비교적 최근의 화석의 연대 측정에 유용하다. 물론 어느 경우나 많게는 10~20%의 오차가 생길 수 있지만 이것은 현대의 과학기술로도 잡아낼 수 없는 오류나 기술적인 한계에 기인하는 것이지 연대측정 자체가 문제가 있는 것은 아니다. 창조과학회의 의도는 지극히 당연하다. 그들은 연대 측정 방법 자체를 근본적으로 부인하려는 것이다. 하지만 개개 방사선 물질의 붕괴 속도는 실험실에서 증명된 것이며 지금도 그 현상을 얼마든지 보일 수 있다. 또한 원자 구조에 대한 지식은 반감기가 예전과 지금의 경향이 틀리다고 말 할 수는 없음을 보여준다. 이것은 마치 만유인력의 법칙이 1000000년전에는 성립하지 않는다고 주장하는 것과도 같은 꼴이다.

설혹 어떤 원인으로 인해 변화가 있었다고 해도 창조과학회가 원하는대로 수십억년을 1만년 이내로는 만들 수 없다. 또한 최악의 경우 절대 연대 측정의 이론에 실제 문제가 있다고 하더라도 그 결과는 지구의 나이나 화석의 나이를 확실히 알 수 없다는 결론만을 줄 뿐이지 창조과학회가 원하는 대로 지구역사가 1만년 이내라는 증거가 되는 것은 아니다. 이들의 소원대로 되자면 아담과 이브의 시절에는 붕괴 속도는 엄청나게 커야 한다. 그렇다면 지나친 방사능 때문에 아담과 이브 및 여타 생명체가 살지 못했을 것이며 아마도 그 열로 인하여 지구는 녹아 버렸을 것이다.

양교수의 이러한 주장은 방사선 연대 측정에 대한 비판을 한 헤롤드 슬래셔등의 저서를 참조한 것으로 보인다. 1981년 ICR 보고서에서 슬래셔는 비창조론자인 더들리의 방사선 붕괴 속도가 일정하다는 것은 오류적 결론이라고 한 부분을 인용하여 붕괴속도에 문제가 있음을 암시했다. 그러나 더들 리가 보고한 두가지 붕괴 속도를 보면 0.1%, 3.6%의 변화를 나타내었다. 슬러셔는 이 숫자가 무엇을 나타내는 지는 언급을 피하였으나 붕괴속도 0.1%의 증가는 10억년을 9억 9900년으로 3.6%는 9억 6500만년으로 만들 뿐이다.
 



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