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지구의 문명은 칼다셰프 척도로 보면 1형에도 미치지 못하기 때문에 외계 문명을 찾을 수 없다?

SETI(지구 밖 지적 생명체 탐사)와 같은 프로젝트에서는 고도의 외계 문명을 찾기 위해 그들이 방출하는 전파 신호를 검출하려 하고 있다. 그러나 그것이 정말로 올바른 접근일까?지금까지 전파 신호의 검출이 시도되어 온 것은 ‘그들’도 지구와 같은 과학 기술을 이용하고 있다는 전제가 있었기 때문이다. 하지만 그것은 지구에 유리한 해석일 수 있다.

인류가 문명의 진화에서 어떤 단계에 있는지를 평가하는 카르다셰프 척도에 따르면, 지구인의 문명 수준은 0.72형으로 1형에도 이르지 못한다. 아직 다른 문명을 탐지할 만큼의 수준에 도달하지 못했다는 것이다.

전파 신호가 정말로 단서가 될까?

광대한 우주의 어딘가에 존재할지도 모르는 외계 문명을 찾으려면 어떻게 해야 할까?

외계 문명의 존재를 나타내는 증거를 ‘테크노시그니처’라고 한다. 그리고 지금까지 SETI(지구 밖 지적 생명체 탐사)에서 주로 찾아온 것은 ‘그들’이 우연히 또는 의도적으로 발신하는 전파 신호였다.

정도의 차이는 있지만, 그들도 지구 문명과 같은 기술을 이용한다면, 지금 우리가 전파를 내보내는 것처럼 그들도 전파를 방출할 것이라고 상상된 것이다.

그러나 그 전제가 정말로 옳은 것일까?

과거 수백 년의 지구를 보면 알 수 있듯이, 문명은 오래된 기술을 의외로 쉽게 버린다. 우리 인류도, 그때까지 통신에 이용하던 비효율적인 아날로그 신호를 버리고, 빠르게 디지털 신호로 갈아탔다. 그와 마찬가지로, 외계 문명도 불과 100년 정도 사이에 새로운 통신 기술을 개발하여 전파를 방출하지 않게 될 가능성도 있다. 그런 경우, 그들을 탐지하는 것은 더욱 어려워진다.

과연 고도의 문명은 어떤 신호를 발신하고 있을까? 확실한 것은 알 수 없지만, 천문학자들은 이에 대해 고찰을 진행해 왔다.

1960년대에는 1.42GHz의 주파수가 주목받았다. 이것은 성간 공간에서 중성 수소가 방출하는 방사선의 주파수로, 은하계 전체에 퍼져 있다.

따라서 고도의 문명이라면 반드시 그 존재를 알고 있을 것이며, ‘누군가에게 메시지를 전하려고 한다면’ 이 주파수를 사용할 것이라고 상상되었다.

그 이후, 전파를 이용한 지구 밖 지적 생명체 탐사(SETI)에서는 기술의 발전에 따라 다양한 측정 대상을 모색하게 되었다.

애초에 지구의 문명 수준이 낮다는 설

은하나 우주를 이동해도 검출될 수 있는 연속적인 신호를 송신하려면, 지구 문명 수준을 훨씬 뛰어넘는 막대한 에너지가 필요하다.

소련의 천문학자 니콜라이 카르다셰프는 그러한 정보를 전달하는 신호 송신에 필요한 에너지의 종류를 추정하고, 그것을 실현할 수 있는 문명의 과학 기술 수준을 세 가지로 분류했다. 이를 ‘카르다셰프 척도’라고 한다.

1형 문명 해당 행성에서 이용 가능한 모든 에너지(매초 4×10¹⁹ erg)를 이용할 수 있는 문명
2형 문명 그 행성의 태양 에너지를 이용할 수 있는 문명. 이를 위해 예를 들어 ‘다이슨 구’와 같은 태양 주변에 거대한 구조물을 건설하고 있을 것으로 생각된다.
3형 문명 은하 전체의 에너지를 이용할 수 있는 문명

또한 2020년에는 3형보다 더욱 고도의 4형 문명이 제안되었다. 이 문명은 ‘관측 가능한 우주’의 에너지를 이용할 수 있는 매우 고도의 과학 기술 수준에 이르렀다.

참고로, 이 연구에 따르면 현재의 지구 문명은 ‘0.72형’이다. 즉, 아직 1형에도 도달하지 못한 것이다.

한편, 카르다셰프 자신은 지구의 에너지 생산량이 연율 1% 증가한다고 하면, 3200~5800년 후에 2형이나 3형에 도달할 수 있을 것이라고 계산했다.