시간여행은 가능할까? 스티븐 호킹의 대답

[3214유성현]

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시청시각 : 오후 12시 55분 ~ 1시 15분 

내용(12줄 이상) :면은 2차원이고 공간은 3차원입니다. 만약 지구 표면에 2차원의 세계에서만 살고 있는 생명체가 있다고 가정해봅시다. 예를 들어 고개를 들 수 없고 수평으로만 움직이는 어느 거북이를 그 생명체로 가정해 보는 것입니다. 거북이는 지구표면에 거대한 삼각형을 그려 보기로 합니다. 거대한 삼각형이라 해도 삼각형의 내각의 합은 언제나 180도라는 2차원세계의 법칙을 증명해보이려는 것이죠. 거북이는 적도에서 출발해 런던을 지나는 경위 0도를 따라 북극까지 도달하고, 다시 꺾어져 방글라데시를 지나는 동경 90도를 잇는 삼각형을 그렸습니다. 그런데 삼각형 내각의 합은 놀랍게도 180도가 아니라 270도가 나왔습니다. 2차원의 법칙을 공간에 적용하니 그 법칙이 깨진것입니다. 평생을 평면에서만 살아온 거북이에겐 도저히 납득할 수 없는 결과였습니다. 만약 거북이가 고개를 들어 공간을 인지하게 된다면 평생 상상조차 할 수 없었던 새로운 삼각형을 그릴 수 있을 것입니다.  3차원의 존재를 인지하는 순간 차원을 이동하고 차원을 이용하는 셈입니다. 지구 표면에서는 2차원의 생명체를 상상하는 것처럼 우리가 사는 3차원의 세계도 다른 차원 안에 있는 공간이라고 상상해볼수 있습니다. 위도, 경도, 높이의 3차원 공간에 시간을 더해 시공간이라는 4차원의 개념을 생각해보는 것입니다. 시간과 공간은 불가분하게 서로 얽혀 있습니다. 점에서 점으로 이동하고, 공간과 공간으로 이동하기 위해서는 반드시 시간이 필요합니다. 거북이가 공간을 인지한다면 3차원의 세계를 이용할 수 있듯이 우리도 4차원의 시공간을 인지한다면 시간과 공간을 원하는대로 이용할 수 있을까요? 그렇다면 3차원에서는 상상도 못했던 방식으로 공간을 이동하고 시간을 바꿀 수도 있을까요? 이 질문을 다르게 말하자면, 과연 시간여행은 가능할까요? 오랫동안 사람들은 시간은 절대적이라고 믿어왔습니다.  하지만 1905년, 아인슈타인이 특수상대성이론을 발표하면서 시간은 관찰자가 움직이는 방식에 따라 달라질 수 있는 상대적인 것으로 인식되었습니다. 즉 관찰자들의 상대적인 속도차가 커질수록 시간은 서로 일치하지 않는 것입니다. 만약 빛의 속도에 가까운 우주선에 타고 있는 관찰자가 있다면 그의 시간은 우주선 외부에서 바라보는 관찰자의 시간보다 느리게 흐릅니다. 이것은 비록 상대적인 시간이지만 우주선의 관찰자는 일종의 시간 여행을 한 셈입니다. 하지만 SF적 상상에 빠져든 우리는 이보다 더 매력적인 시간여행을 기대합니다. 더 먼 미래로 이동하거나 과거로 이동하는 것 말입니다. 단순히 생각해서 우주선의 속도가 빛의 속도에 가까울수록 시간이 단축된다면 빛의 속도보다 더 빠른 우주선은 시간을 거슬러 갈 수 있을까요? 마치 마이너스 통장처럼 음의 시간 개념을 가진다면 우주선 발사 이전으로 돌아가는 것이 가능할까요? 아인슈타인의 특수 상대성 이론은 이러한 시간여행의 이론적 가능성을 포함하고 있습니다. 하지만 빛보다 빠르게 나는 일은 불가능하다는 점 역시 포함하고 있습니다. 따라서 시간여행은 가능한가? 하는 문제는 결국 시공간을 휘어지게 할 수 있는가? 하는 문제로 귀결됩니다. 특수 상대성 이론에 이어 1915년에 아인슈타인은 시공간이 휘어져 있다고 가정하는 일반 상대성 이론을 발표했습니다. 시공간의 휨이 가능하다는 일반 상대성 이론은 마치 거북이의 고개처럼 우주를 생각하는 방식을 완전히 뒤바꿔 놓은 지적혁명이었습니다. 만약 미래 문명이 시간여행 기술을 개발한다면 혹은 개발했다면, 왜 지금 이곳이 미래관광객들로 북적이지 않을까요? 스티븐 호킹은 그 사실을 확인하기 위해 2009년에 흥미로운 실험을 했습니다.  TV프로그램과 연계하여 시간여행자를 초청하는 파티를 연것입니다. 녹화방송으로 전파를 탔기 때문에 미래에선 이 흥미로운 파티의 시간과 장소를 알 수 있었을 겁니다. 하지만 파티장에는 아무도 나타나지 않았습니다. 스티븐 호킹은 파티장이 텅 빈 이유로 세 가지 가능성을 들었습니다. 시공간의 휨이 가능하다. 과거로 시간여행이 가능하다 해도 과거의 역사를 바꿀순 없다. 혹은 우주에는 다중의 역사가 존재한다. 파티는 실패했지만 스티븐 호킹은 시간여행의 가능성을 배제하지 않았습니다. 어쨋든 시공간이 휘어져 있다는 실험적 증거를 확보했고, 양자이론을 통해 시공간을 휘게 할 수 있다는 것까지 확인했으니 기술의 뒷받침만 있으면 불가능의 영역은 아니라는 것입니다. 호킹은 물리적 법칙이 증명된 사실에 대해서는 대체로 기술개발이 뒤따르게 되어있다고 말합니다.

느낀점(12줄 이상) : 내가 이 영상을 선택을 한 이유는 진짜 시간여행이 존재하며, 그 시간여행이 어떤 메커니즘으로 가능한지 또 엄청난 미래로 간다하더라도 실현 가능성이 있는지가 너무 궁금했기 때문에 이 영상을 선택했다. 이 영상에서는 특수 상대성 이론과 그 시공간이 휘어져 있다는 일반 상대성 이론을 중점으로 시간여행이라는 것에 접근을 했는데 나는 특수 상대성 이론으로 시간여행을 하는 것은 거의 불가능한 것 같다. 왜냐하면 그렇게 따지면  특수상대성이론에 따르면 움직이는 물체의 길이는 짧아지고, 움직이는 물체의 시간은 천천히 간다. 이다 이것으로 시간여행에 접근을 할 수가 있는데 그럼 움직이는 물체의 시간은 천천히 가니까 계속 쉬지않고 계단을 오르락 내리락 반복을 하면 그 운동을 하는 사람의 시간은 천천히 갈 것이고 이것은 평생을 한다고 하면 이 사람은 평생을 살 수 있는 것이다. 하지만 그런 일은 절대로 이러날 수가 없기 때문에 개인적인 생각으로는 특수 상대성 이론으로 시간여행을 하는 것은 불가능한것 같다. 그리고 만약 정말로 나중에 시간여행을 할 수 있으면 나는 정말로 미래로 돌아가서 미래의 기술을 보고 어느정도 발전을 했는지 그리고 어떻게 사는지를 보는 것 보다는 과거로 돌아가고 싶다. 왜냐하면 과거로 돌아가면 내 평생 소원이면서 절대 이룰수 없는 소원인 세종대왕님한테 싸인도 받을 수 있고, 2010년때의 나에게 비트코인이 1달러일때 사라고 말을 할 수 있고 작년의 나에게 삼성전자 주식이 3만원때 후반으로 떡락을 했을때 걍 고민도 하지말고 사라고 말을 할 수 있기 때문에 나는 꼭 과거로 가고 싶다.