오늘은 대강절 첫째 주일입니다.
대강절이란 예수님이 이 땅에 빛으로 생명으로 오신 것을 해마다 기념하며
그 의미를 되새기며 기다리는 절기입니다.

금년 대강절에는 특별히 이 땅에 빛으로 오신 그리스도를 상징하는
대강절 화환의 촛불을 매주일 밝히면서
오늘은 이 빛에 대하여 설교를 드리되,
평소와는 다르게 설교를 진행하려고 합니다.

먼저는 윤태석 집사님께서 나오셔서
천문학자의 입장에서 바라보는 빛에 대하여
과학적 측면에서 설명을 드리고 난 후에,

제가 이어서 목회자의 입장에서 바라보는 빛에 대하여
신학적 측면에서 설교를 드리는 형태를 취하도록 하겠습니다.

윤태석 집사님은 서울대 천문학과와 동 대학원, 그리고 미국 Indiana University 대학원 천문학과를 졸업하신 후 현재 경북대학교 자연과학대학 천문대기과학과 교수로 재직 중이신 분입니다.
이제 나오셔서 말씀해 주시겠습니다.
말씀 중 좀 어려운 전문적인 용어가 나오더라도 계속 들어주시면
하나님의 창조를 바르게 이해하는데 유익한 시간이 되리라 믿습니다.

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빛은 우리 기독교인들에게는 참으로 친숙한 단어입니다.
창세기 1장의 천지창조에서 하나님은 첫날에 빛을 창조하십니다. 

1장 3절-4절에서 "하나님이 가라사대 빛이 있으라 하시매 빛이 있었고
그 빛이 하나님의 보시기에 좋았더라"에서부터 그 이하 여러 절에서 빛과 그와 관련된 말씀이 나옵니다.

요한복음 1장 4절-5절에서는 "그 안에 생명이 있었으니 이 생명은 사람들의 빛이라. 빛이 어두움에 비취되 어두움이 깨닫지 못하더라"라고 상징적인 의미로 말씀하고 계십니다.

그럼, 이제부터 빛에 대해 과학적인 접근을 해 보도록 하겠습니다. 
잘 아시는대로 우리가 일상생활에서 항상 접하는 빛은 태양으로부터 나오는 빛입니다.

낮의 햇빛은 해로부터 직접 받는 것이고,
밤의 달빛은 해로부터 나온 빛이 달에서 반사되어 간접적으로 받는 것입니다. 

이 태양으로부터 나오는 빛은 어떻게 생성되는 것일까요 ? 
빛은 에너지의 한 형태입니다. 
그러니까 태양에서 어떻게 에너지가 생성되는지 알아 봅시다.

태양은 여러 면에서 평범한 평균적인 별입니다. 
태양은 다른 별과 비교해 볼 때
표면온도나 나이나 크기에 있어서 중간 정도에 해당합니다. 

우리가 보통 별이라 하면 스스로 빛을 내는,
즉 스스로 에너지를 생성하는 거대한 고온의 기체덩어리를 뜻하며,
지구나 화성 같은 행성이나 달과 같은 위성은 빛을 내지 못하는 천체입니다. 

그렇다면 별은 어떻게 스스로 빛을 낼까요 ? 
별은 내부에서 자신을 구성하고 있는 물질을 태워
거기에서 나오는 에너지를 빛의 형태로 바깥으로 내어 보냅니다. 

태양과 같은 별은 질량의 약 73%가 수소이며,
그 내부 중심부는 온도와 압력이 충분히 높아 수소를 결합시켜 헬륨을 생성할 수 있고
(물론 여러 단계의 반응을 거쳐 일어나는 것입니다만)
이 과정에서 에너지가 생성됩니다. 

이를 물리학적 용어로
수소 핵융합 반응 (thermonuclear fusion reaction)이라고 합니다. 

수소 4개가 결합하여 1개의 헬륨이 생성될 때마다,
수소 4개와 헬륨 1개간의 질량차이 만큼의 질량 (m)에 해당하는 에너지 (E)가,

물리학자 앨버트 아인시타인 (Albert Einstein)이 특수상대성 이론에서 밝혀낸
에너지와 질량간의 관계식인 E = mc2 (E가 mc 스퀘어와 같다는)의 식에 의해
생성되는 것입니다. 

태양의 중심부에서 많은 수의 수소가 헬륨으로 계속 바뀌면서
큰 에너지를 지속적으로 생성하게 되는 것입니다. 

아주 간단하게 현재의 태양의 에너지 생성을 얘기하자면
태양내부는 수많은 수소폭탄이 계속해서 터지는 것입니다. 

이렇게 생성된 에너지는 태양내부에서 주로 복사의 형태로
태양의 외곽부분으로 전달되고

태양의 표면에서 나온 빛이 우리가 사는 지구에 전달되는 것이 바로 햇빛입니다. 
그러니까 햇빛은 물질로부터 생성된 빛입니다.

그런데 빛은 좁은 의미로는 우리가 눈으로 볼 수 있는 파장인 가시광선만을 의미하지만
넓은 의미로는 여러 파장에 해당하는 광선을 모두 나타내는 말이기도 합니다. 

물리학적인 용어로는 전자기파 (electromagnetic radiation)라고 합니다. 
빛은 그 특성이 좀 묘하여 파와 같은 특성을 지니고 있지만
동시에 입자와 같은 특성도 지니고 있습니다. 

그래서 입자의 특성을 나타내거나 강조할 경우에는
광자 (光子, photon)라고 표현하기도 합니다. 

그런데, 우주가 막 생성되었을 당시인 태초의 빛은
오늘날 태양이나 별로부터 나오는 빛과는
그 기원에 있어서나 에너지의 크기나 그로 인한 특성에 있어서 많은 차이가 있습니다.

그럼, 우주가 생성된 직후의 태초 때의 빛은 어떠했으며
그 당시의 우주의 모습은 어떠했는지 알아보도록 하겠습니다. 

우주 태초의 상황을 알아보기 전에
우주의 나이를 먼저 알아두는 것이 좋을 것 같습니다. 

우주의 나이를 정확하게 알아내는 것은 매우 어려운 문제이고 아직도 나이 값에 대해 논란이 있어 불확실합니다만, 대략 150억 년이라고 추정합니다. 

우주가 생긴 이후 수십억 년이 지난 후에 우리은하가 생겨났고
우리은하가 생긴 후 또 수십억 년이 지난 후 태양과 태양계가 생겨났습니다. 
우리은하의 나이는 약 100억 년 정도로 추정하고 있고
태양의 나이는 약 50억 년으로 추정합니다.

우주의 생성과 그 이후의 변화에 대해 탐구하는 분야를
천문학에서는 우주론이라고 합니다. 

우주론이라는 새 분야를 처음으로 개척한 사람은
미국의 천문학자 에드윈 허블 (Edwin Hubble)이었습니다. 

허블은 외부은하들에 대한 분포와 운동 양상에 대한 연구를 수행하던 중 1929년 멀리 떨어져있는 외부은하일수록 더 빠른 속도로 멀어져 간다는 사실을 밝혀 낸 것입니다.

다시 말해 우주가 팽창한다는 사실을 밝혀낸 것입니다. 
이로부터 우주 전체를 통채로 하여 그 생성과 모습, 변화 등을 다루는 학문인 우주론이 탄생하게 된 것입니다. 

우주가 팽창한다는 사실은
자연스럽게 그 팽창을 가능케 한 원동력은 무엇인가 하는 물음으로 발전하게 됩니다.

여러 이론들이 대두하고 많은 논란을 거친 후 정립된 것이 바로 "대폭발 (Big Bang) 이론"입니다.  빅뱅 (Big Bang)이론이라고도 하지요. 

어느 한순간에 아주 작은 알갱이 같은 것에서 엄청나게 큰 대폭발이 일어났고 그 폭발력으로 인해 우주가 팽창하여 오늘날에까지 이르렀다는 것입니다.

어떻게 해서 이 대폭발이 일어나게 되었는지,
이 대폭발 이전에는 어떤 것이 존재했는지 우리는 알 수가 없습니다. 

대폭발 이후 우주의 변화 중 매우 중요한 변화가 우주가 생성된 직후의 아주 짧은 시간 동안 이루어집니다.  그것도 극히 짧은 시간에 급격하게 변화합니다. 

우주가 시작된 후 처음 몇 분 동안에 일어났던 변화를 추적하는 데 있어 세가지 기본 생각이 그 열쇠를 쥐고 있는데 이를 명심하셔야 됩니다.

첫째는, 우주가 팽창하면서 냉각한다는 것입니다. 
우주가 생성되었을 때 상상할 수 없을 정도로 뜨거웠던 우주는

0.01초가 지났을 때의 온도는 절대온도로 천 억도 (1011K)로 떨어지고,
3분 후에는 십 억도 (109K)로 떨어지고,
30만 년 후에는 3,000도까지 떨어지며,
그 이후로도 계속해서 우주는 냉각되고 있습니다. 

이 3,000도에서 방출되는 복사에너지를 오늘날 포착한 것이
우주배경복사 (Cosmic Background Radiation)라는 것인데
절대온도 약 3도 (섭씨로 -270도)의 온도를 나타내고 있습니다. 

이 우주배경복사는 대폭발이론을 지지해주는 가장 유력한 증거가 됩니다.

두 번째 생각은, 태초의 우주는 매우 뜨거웠기 때문에 우주에는 오직 복사만이,
즉 빛만이 존재했다는 것입니다. 

오늘날 우리가 보는 물질은 당시에는 없었다는 것입니다. 
이 당시 우주를 채우고 있던 광자들은
서로 충돌하여 물질입자를 만들어 낼 수 있었습니다. 
즉, 대폭발 직후의 조건하에서는 에너지가 물질로 변할 수 있었다는 것입니다. 

또한 물질도 곧바로 에너지로 변할 수 있었습니다. 
이런 사실은 우리가 일상적으로 겪는 일이 아니기 때문에
에너지가 물질로 변할 수 있다는 개념자체가 무척 생소할 것입니다. 

이 때 생성된 물질들이 나중에 결합을 거듭하여
오늘날의 우주의 모습으로 변화해 온 것입니다. 

그러니까 오늘날의 모든 물질의 근원은 우주가 생성된 직후 태초의 광자, 다시 말해 "빛"에 의해 비롯된 것입니다. 

현재 우리가 살고 있는 우주는 대폭발 직후의 우주에 비해 온도가 매우 낮기 때문에
현 우주에 존재하는 광자들은 새로운 물질을 만들어낼 만큼 충분한 에너지를 갖고 있지 않은 것입니다.

세 번째로 중요한 생각은, 우주가 뜨거우면 뜨거울수록 물질 (반물질도)을 만들어 낼 수 있는 광자들의 에너지도 더 커진다는 것입니다. 

그러니까 질량이 큰 양성자가 질량이 작은 전자보다 더 높은 온도에서 먼저 만들어졌다는 것입니다.

그러면 앞에서 말씀드린 것을 생각하면서 우주 생성에서 지금까지 우주의 변화에 대해 간략하게 살펴보십시다.

우주 생성 초기에 대한 연구가 많이 이루어져 초기상태에 대해 많이 알게 되었지만, 아직도 10-43초 (무지무지하게 짧은 시간) 이전의 모습에 대해서는 알 수가 없습니다. 

그것은 10-43초 이전까지 거슬러 올라갈 과학적 이론이 아직 존재하지 않기 때문입니다. 

우주의 나이가 그만큼 밖에 되지 않았을 때는 밀도가 엄청나게 높아서 우리가 현재 알고 있는 일반상대성 이론으로는 이러한 상태를 도저히 표현할 수 없기 때문입니다.

그러나 10-43초 - 0.01초 사이의 우주를 기술하는 데는 어느 정도 성공적입니다. 
이 기간의 우주는 에너지와 강하게 상호작용 하는 소립자들로 가득 차 있습니다.

생성된 지 0.01초가 지나면
우주는 우리가 좀 더 친숙하게 여겨지는 상태에 있게 됩니다. 

당시 우주는 물질과 빛이 혼재되어 있는 상태로서 물질로는 양성자, 중성자, 그리고 이전의 더 뜨거웠던 시대의 잔해들이 있었습니다. 

이때의 온도는 중성자나 양성자를 만들어 낼 만큼 높지는 않지만 전자나 양전자를 만들어 낼 정도는 되었습니다.

우주가 생성된 지 1초가 좀 지났을 때에는 우주의 밀도가 낮아져서 중성미자들은 더 이상 물질들과 상호작용하지 못하고 자유롭게 허공을 가로지르게 됩니다.

우주가 생성되고 3분이 지나 온도가 9억 도 (9x108K)가 되었을 때에는 양성자와 중성자들은 높은 에너지를 가진 광자들에 의해 와해되는 일이 없이 서로 결합할 수 있게 됩니다. 

그런데 이 때의 우주는 계속 팽창하면서 너무 빨리 냉각되어 리튬 (lithium)이상의 원소들은 형성될 수 없으며 가벼운 원소들조차도 몇 분 후에는 그 형성이 멈추게 됩니다. 

우주 생성 후 핵융합반응은 몇 분 안에 멈추게 되지만, 이후 수십만 년간 우주는 빛이 이 입자에서 저 입자로 산란되는 뜨겁고 불투명한

 상태로 지속됩니다.
우주의 생성 후 약 30만년이 지나면 우주의 온도는 3,000도 정도가 되고 전자들은 원자핵과 결합하여 수소와 헬륨 같은 안정된 원자를 만들어내기 시작합니다. 

이 때부터 빛과 물질이 서로 분리되어 따로따로 진화해 나가기 시작했다고 할 수 있습니다. 

우리가 초기 우주의 빛을 포착하게 된다면 빛과 물질의 분리시기인 이 때에 나온 빛일 것입니다.  바로 이것이 앞서 말씀드린 절대온도 3도의 우주배경복사인 것입니다.

대폭발 후 10억 년이 지나서야 은하와 별들이 형성되기 시작하였습니다. 
이 별들의 내부 깊은 곳에서 태양에서 일어나는 것처럼 물질들이 다시 가열되고 핵융합반응이 일어나서 무거운 원소들이 점진적으로 만들어지기 시작해서 오늘날에 이르게 된 것입니다.

우주의 기원, 생성, 진화, 그리고 현재의 모습에 대한 인간의 탐구는
오랜 세월 동안 참으로 집요하게, 실로 대단하게 이루어져서
우주의 신비로움에 대해 많은 것들을 알게 되었지만,

아직도, 불확실하고 이해하지 못하는, 기존의 이론들이 설명하지 못하는 것들이 훨씬 더 많습니다. 

특히 우주의 생성 그 자체와 생성직후의 10-43초 간에 이루어진 것에 대해서는 이를 알아낼 수 있는 과학적 이론조차 없는 상태입니다.
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지금까지 윤태석 집사님께서 빛에 대하여 천문학자의 입장에서 과학적인 설명을 잘해 주셨습니다.

제가 설교의 서두에 말씀드린 바와 같이 오늘은 대강절 첫째주일로서
대강절이란 어두운 이 땅에 빛으로 오신 그리스도를 되새기며 기다리는 절기입니다.

이사야 선지자는 예수님이 탄생하시기도 전 일찌기 이렇게 예언하였습니다(이사야 9:2-8).

"흑암에 거하던 백성이 큰 빛을 보고 사망의 그늘진 땅에 거하던 자에게 빛이 비취도다..
 이는 한 아기가 우리에게 났고 한 아들을 우리에게 주신바 되었는데
 그 어깨에는 정사를 메었고, 그 이름은 기묘자라 모사라
 전능하신 하나님이라, 영존하시는 아버지라, 평강의 왕이라 할 것임이니라
 그 정사와 평강의 더함이 무궁하며, 또 다윗의 위에 앉아서 그 나라를 굳게 세우고
 자금 이후 영원토록 공평과 정의로 그것을 보존하실 것이라
 만군의 여호와의 열심이 이를 이루시리라"     

오늘의 본문 말씀에서 보듯이
흑암의 땅 사망의 그늘진 땅에 거하던 인간 세계에 빛이 이렇게 임하였다는 것입니다.
그 빛은 보통 빛이 아니라 큰 빛인데
그 빛이 6절 이하에서 한 아기의 출생으로 이루어진 것으로 표현하고 있습니다.

이는 태초에 하나님이 천지를 창조하실 때에
무(無)에서 유(有)를 창조하였듯이!
태초의 빛이 만물의 근원으로 창조되었듯이!
예수님이 바로 흑암을 이기는 빛으로!
만물을 다시 소생시키는 힘의 원천으로 이 땅에 빛으로 오셨다는 것입니다.  

예수님께서는 말씀하셨습니다.

"나는 세상의 빛이니 나를 따르는 자는 어두움에 다니지 아니하고
 생명의 빛을 얻으리라"(요 8:12)

"예수께서 가라사대 아직 잠시동안 빛이 너희 중에 있으니
 빛이 있을 동안에 다녀 어두움에 붙잡히지 않게 하라.
 어두움에 다니는 자는 그 가는 바를 알지 못하느니라.
 너희에게 아직 빛이 있을 동안에 빛을 믿으라.
 그리하면 빛의 아들이 되리라."(요 12:35-36). 

"나는 빛으로 세상에 왔나니
 무릇 나를 믿는 자로 어두움에 거하지 않게 하려 함이로라"(요 12:46).

이제 말씀을 맺으려고 합니다.

대강절은 빛으로 생명으로 오신 예수님의 성탄을 기다리는 4주간의 절기입니다.
태초에 모든 만물을 창조하기 전에 태초의 빛을 하나님이 창조하셨듯이
다시 타락한 만물을 새롭게 하시기 위하여
하나님은 이 세상에 빛으로 예수님을 보내 주셨습니다.

성경은 말합니다.

"아들을 낳으리니 그 이름을 예수라 하라.
 이는 그가 자기 백성을 죄에서 구원할 자 이심이라 하니라"(마태 1:21)

오늘 대강절 첫째 주일을 맞이하여 빛으로 오신 그리스도의 의미를 되새기면서
나의 죄와 우리의 죄의 문제를 해결하기 위하여
빛으로 생명으로 오신 그리스도를 성찬으로 기념할 때
하나님의 크신 은혜가 여러분 가운데 놀랍게 역사하시기를
주님의 이름으로 축원합니다.