[시간여행, 정말 가능한 것인가]3.시간 여행은 과연 불가능한가?

[zicfritsz]

아래 글 안읽으신분 읽고 오세요~~
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그렇다면 시간 여행은 현실적으로 불가능한 것일까? 이 질문에 대해
현대 과학은 조심스럽게나마 '가능할 것 같기도 하다.'(무진장
애매한 표현이죠-_-;;;)는 의견을 제시한다. 사실 시간 여행이나 다름
없는 무척 흥미로운 현상이 관찰되었기 때문이다.
원자나 중성자 같은 소립자 가운데 '뮤 중간자'라는 입자는 우주에서
날아온 '파이 중간자'라는 입자가 약15km 상공의 성층권에서 대기 중의
입자들과 부딪칠때 생겨난다. 뮤 중간자는 성층권에서 거의 광속에
가까운 속도로 지구 표면으로 쏟아져 내리는데, 수명이 100만분의1초이기
때문에 광속으로 움직여도 300m 남짓 밖에 진행할 수 없다. 그런데
실제로는 15km 상공뿐 아니라 지상에서도 관측이 된다. 다시 말해 자기
수명의 50배 정도를 더 살면서 움직였다는 얘기다. 과연 이 같은 일이
어떻게 가능했을까?
과학적으로 설명하자면, 준광속으로 움직이는 뮤 중간자의 경우에는,
정지해 있을 때보다 시간이 1/50 정도 느리게 간다. 이것이 바로 특수
상대성 이론에서 말하는 시간 지연 현상인데, 그 내용은 다음과 같다.
'물체가 움직이면 정지해 있을 때보다 시간이 느리게 가며, 운동 속도가
빠르면 빠를수록 시간은 점점 더 느려진다. 물체가 마침내 빛의 속도에
도달하면 시간은 정지된다.'
이 이론은 과학자들의 실험으로도 검증되었다. 시간을 똑같이 맞춘
정밀한 시계 두 개를 준비하여, 하나는 지상에 두고 다른 하나는
비행기에 싣고서 장시간 비행을 한 다음 다 시 맞추어 본 결과, 비행기에
실렸던 시계가 아주 약간 느려졌다고 한다.
이 같은 시간 지연 현상은 1998년에 개봉된 영화<로스트 인 스페이스
(Lost in Space)>에서도 충실하게 묘사되고 있다.주인공들이 탄 우주선이 광속 비행을 시작하는 순간,탑승자들은 마치 얼어붙은 듯 허공에
멈추어 버린다. 곧 시간이 정지한 것이다.
하지만 이 장면은 좀 더 꼼꼼하게 따져 봐야 한다. 특수상대성 이론의
시간 지연 현상은 어디까지나 관찰자 시점에서 발생하는 것이다.따라서
<로스트 인 스페이스>의 우주 여행자들 자신은 시간이 정지한것을
모르며, 시간이 멈춘 것 처럼 보이는 것은 제3자인 관찰자의 시점에서
바라보았을 경우에만 해당된다.
유명한 '쌍둥이의 가설(다른말로 쌍둥이 패러독스)'은 바로 이런 이론을
바탕으로 탄생했다. 쌍둥이 중 하나는 광속으로 우주 여행을 떠나고,
나머지 하나는 지구에 남는다고 가정해 보자. 시간이 흘러 우주여행을
떠났던 쌍둥이 중 한 명이 지구로 돌아와 보면, 지구에 남아 있던
형제보다 자신이 훨씬 젊은 것을 발견할 수 있다. 이것은 우주선
속에서는 지구에 있을 때보다 시간이 느리게 갔기 때문이다.
그렇다면 광속보다 더 빠르게 운동하면 시간이 거꾸로 가지는 않을까?
하지만 상대성 이론에 따르면, 어떤 물체도 빛의 속도보다 더 빠르게
움직일 수 없다. 물체의 운동에는 시간뿐만 아니라 질량과 길이도
관계하는데, 운동 속도가 빠르면 빠를수록 물체의 질량은 늘어나고
길이는 수축된다. 광속에 다다르면 물체의 시간은 정지하는 대신
질량은 늘어나고 길이는 수축된다. 광속에 다다르면 물체의 시간은
정지하는 대신 질량은 무한대가 되고, 길이는 0이 된다(관찰자 시점)
. 그런데 물리 법칙상 '질량이 무한대이고, 길이가 0인 상태'란 존재할
수 없다. '초광속 운동도, 그에 따른 과거로의 시간 여행도 모두
불가능하다.'는 주장은 바로 이러한 논거를 바탕으로 한다.

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▷◁ 대구지하철 희생자를 추모합니다!
ㄴ

[redbluesky]

시간 여행이 '가능할 것 같다'이지만 상대성 이론에 의하면 그것은 관찰자의 입장에서 그렇게 보일 뿐이니 실제 시간 여행을 하는 사람에겐 시간 여행이 아니겠군요. 흠. 그래서야 시간 여행의 의미가 있을까?;;;

[반짝반짝彬~☆]

어렵긴 하지만..정말 재밌네요 ^-^

[민무늬얼룩말.]

fantastic.

[NPE]

흠.. 그렇다면.. 시간여행을 하는 사람이 느끼기엔.. 시간여행이 아니라 순간공간이동... 텔레포네이드가 되겠군요.. ㅡ.ㅡ..흠흠...

[skrltk 카오루]

타키온이라는 입자가 나온다면야 가능하겠죠