미스테리 당신의 오감을 자극하는 놀라운이야기 #8
Start~~!!
시간 여행(時間旅行, 영어: time travel)은 말 그대로 시간을 넘나드는 것이다. 이것은 아인슈타인의 상대성 이론과 관계가 있다.
시간 여행을 하려면 빛의속도 에가까워져야 한다.
만약 시간 여행을 할 때 자신의 속도가 얼마나 빠른지 알고 싶으면 아래의 아인슈타인의 특수 상대성 방정식을 사용한다.
여기서,
Tv: 시간 여행자의 탈것 안에 있는 시계로 측정한 시간
To: 관측자의 고정된 시계로 잰 시간
V: 시간 여행자의 속력
C: 광속(299,792,458m/s)
아주 빨리 달리기만 한다면 시간 여행을 조금이나마 맛볼 수 있다. 자신의 시간을 0.5초만큼 연장시키려면 200,000km/s 로는 달려야 할 것이다.
여기까지가 시간여행에관한 개념,즉 논리입니다.
우리가 시간여행을 하기위해선 우선 "시간"이란것을 정확히 "이해"해야합니다.
우리는 시간에대해서 보통 "세가지정도의 오해"를 하고있죠.....
그중 첫번째, 시간이 어디서나 "똑같다"고 생각하는것입니다.
즉 지금이 "12시"라면 달에서도 12시이고 우주에서도 "12시"이다.
하지만 우주전체에 "똑같은 시계"를 맞추기란 불가능합니다.
이것은 두번째오해와 연결됩니다.
사람들은 흔히 시간이 일정한 속도로 흘러간다고 믿지만 그렇지 않습니다.
예를들어, 중력이 작은 우주공간에서는 지구에서보다 "시간"이 더 "천천히" 흘러갑니다.
세번째로 우리는 "3차원 세계"에 살고 있다고 생각을 하고있다는것,
실제로는 3차원의 "공간"과 1차원의 "시간"으로 이루어진 "4차원 세계"에 살고 있습니다.
(1차원 선, 2차원 면 , 3차원 공간 , 4차원 공간+시간)
시간은 결코 "절대적"이지 않으며 장소마다 "다른 속도"로 지나갑니다.
시간여행을 하기위해선 시간을 "기계적 의미" 우리가 알고있는 저기보이는 저 시계의 시간
이 아닌 "차원의 개념" 즉, 1차원 2차원 3차원 "차원의종류"로 받아들여야 합니다.
이렇게 시간에대한 오해를 바로잡고
이젠 시간여행을 하기위한 "식"을 세워야합니다.
즉,우리가 시간여행을 할수있도록 "방식"을 세우고 "이론"으로써 풀어냅니다.
그중엔 몇가지의 이론이 존재합니다.
그중 첫번째, 속도를 이용한시간여행
뮤온:경입자족 중 하나로 π중간자 및 K중간자가 붕괴할 때 생기는 불안정한 입자이다. 수명이 약 200만 분의 1초이며, 전자 또는 양전자와 중성미자로 붕괴된다. 우주선 속에 포함되어 있으며 빠른 속도로 지표면을 향해 떨어지는 동안 시간지연현상에 의해 수명이 길어지는 현상을 관측할 수 있다.
뮤온은 시간여행 실험에 굉장히 "유용한 입자"입니다.지구대기권을 향해 끊임없이 쏟아지고 있죠...뮤온의 수명은 약" 백만 분의 1초"에 불과하다고합니다.그러나 초대형 가속기에서 뮤온을 빛의속도에 근접하게 "가속"하게되면 수명이 늘어납니다.그 이유는 빛의속도에 근접한 속도로 움직이는 뮤온의 입장에서는시간이 아주 "천천히" 가는 입장인 셈이죠.과학자들은 이렇게 뮤온에 적용되는 시간의 속도를 늦춰 미래로 보낼 수 있습니다.즉, 뮤온의 "1초"가 우리에겐 "20초" 인셈입니다. 우리가 이론적으로 만약, 빛보다 빠른 우주선을탈수있다고 가정합니다."나"자신은 자식을 낳아놓고 우주선을 타고 지구를 떠나 빛보다 빠른속도로 우주를여행합니다.그러고서 다시 지구로 돌아온다면, "나"자신의 자식은 자기자신보다 더 늙어있게됩니다.즉, 지구에서의 시간이 빠르게가는겁니다. 하지만 역시나도 이 "속도를 이용한 타임머신"의 논리에도 문제점은 존재합니다.아인슈타인의 공식에 따르면, 모든 질량 에는 그에 합당한" 에너지"가 존재하고물체가 운동 에너지를 얻으려면 "질량"또한 증가해야합니다..입자가 무거워질수록 입자를 움직이기 위해 더 많은 에너지를 공급해야 하고,빛의속도에 도달 하려면 무한대의 에너지가 필요하게되겠죠??? 하지만 현재 우리에겐 그런 에너지가 없습니다. 또한, 어느물체. 즉, 인간이 빛의속도로 이동하게된다면 질량은 무한대가 되어야합니다. 즉 흔적도없이 구부러지고 짜그러지며 형체도 없어집니다. 그중 두번째, 중력을 이용한시간여행 타임머신을 만드는 또다른 방법에 사용되는 력이 바로"중력" 입니다.단순하게 우리가 생각하기로는 "중력"이란 지구가 끌어당기는 힘이라 생각합니다.하지만, "시간여행자"가있다면 그 시간여행자에게 중력은 "질량"에의한 시간과 공간의 왜곡을보여주는증거입니다.즉, 시간과 공간은 "어디에나존재"합니다.인간의 미약한 "인력"은 시간과 공간을 아주 약간 왜곡시키지만,항성이나 블랙홀 , 우주처럼 거대한 물체는 시간과 공간을 크게 왜곡시키게됩니다.고로, 물체의 질량이클수록. 시간과 공간에 미치는 영향도 크게됩니다.쉽게풀이해, "빛의 경로"역시 휘어지고 이경로가 바로 "시공간"입니다.허블망원경으로찍은 사진들은 우주를 지나가는 빛에 어떤 일이 생기는지를 보여주죠. 빛의 경로가 은하를 지나갈 때 어떻게 휘는지 조사를하면질량에의한 시공간왜곡을 "입증"할 수 있습니다. 이러한 시공간의 왜곡은 타임머신 제작에 도움이 되겠죠.중력이 시공간을 왜곡하게되면 "시간의 흐름"에 "영향"을 미치기 때문입니다.하지만 아쉽게도 지구의 중력과 그로 인한 시공간의 왜곡은 과거로 시간 여행을 할 만큼 크지는 않습니다. 그치만 블랙홀에서는 가능할수도 있습니다. 그중 세번째, 자연발생적 타임머신 자연발생적인 타임머신을 발견할수있는 장소는윗글에 말씀드렸듯이 빠르게 회전하는 "블랙홀의 중심부"가 그중하나입니다. 우리는 지금부터 "우주끈"이라는 "가설"을 내놓습니다.우주끈이란, 빅뱅의 잔해로 남은 아주 가는 끈의형태의 "에너지"입니다.즉, 밀가루반죽을통해 기게로 압력을가해 "면"을 뽑는다는 상상을해보신다면 더욱 쉽게이해됩니다.우주끈의 폭은 원자보다 작지만 밀도는 굉장히 높아서 우주끈 1m가 지구의중력보다더큰 중력을 발생시킵니다.이렇듯 무한대의 우주끈 2개가 빠르게 "교차"하게되면 시간과 공간은 크게 왜곡됩니다.빛보다 더 빨리 과거로 갈수있게되는겁니다. ex) 빠르게 움직이는 우주끈이 서로 지나가며 시공간을 왜곡합니다. 평소대로라면 우주선은 훨씬 먼 경로를 따라서 시공간을 지나가게되겠죠.
하지만 이제 시간여행자는 지름길로 갈수있게됩니다.
하지만, 타임머신을 만들수있을정도의 빠르게지나가는 무한대의 우주끈2개를 찾기란역시 가설에 불과할뿐, 찾기란 거의 불가능합니다. 현재로써 "이론적"으로 가장설득력이있는 구조는 "웜홀"입니다.중력은 시간과 공간을 왜곡합니다. 이 왜곡이 심할경우에는180도로 휘어질수있습니다. 예를들면 a4용지를 반으로접엇을경우 왼쪽의면과 오른쪽의 면은맏닿게됩니다. 이 맏닿는 오른쪽의 면과 왼쪽의면을즉, 휘어지 4차원의 시간과 공간을 연결시켜주는 것을 "웜홀"이라고합니다.시간여행자가 이 웜홀로 들어가게되면 빛보다 빠른속도로 이동할수있게되는겁니다. 이처럼 몇가지의 이론들이 존재하지만 실행할수없는 조건으로인해 벽에가로막히듯이, 현재로썬 실행불가 라는게맞겠죠.. 만약 여러분이 타임머신을타고 과거로간다고 가정합니다.과거로가서 여러분은 자시자신을 죽이게됩니다. 그렇다면 어떻게될까요?죽이는 순간 자기자신도없어져버리는가? 아니면 애초에 과거의자신을 죽이는것은 불가능할까요?시간이 연속적으로 즉, 횡으로 이어진 하나의 흐름이라고 본다면 시간여행은 불가능하죠. 그러나 시간을 끝없이 겹쳐있는 종으로 쌓여있는 다발들이라고 본다면 시간여행은 가능합니다. 즉, 내가 하루 전으로 시간여행을 해서 나를 죽인다면, 죽이는 순간 두개의 차원이 나위어 지는 거죠. 내가 죽어 없어진 세계가 새로이 시작되는 겁니다. 또다른 우주의 시작.... 어제를 기점으로 또하나의 시간의 차원이 갈라져 나온 겁니다.내가 멀쩡히 살아있는 다발 하나, 내가 죽어버린 다발 하나..... 이처럼 말로써 설명하려니 굉장히 난해한게 시간과,공간이라고생각합니다. 머릿속엔 그려져도 인간의 언어로썬 표현할수없는???그런 난해한 문제입니다. 가장 밝혀내지못한부분이기도하구요.... ......... 현재로썬 알수없습니다. 그저 이론만 새울수밖에없을뿐이죠..... 시간여행에 대한 이런 말도 있죠...........타임머신은 존재하지않는다. 만약, 존재한다면 미래에서 누군가가 한명쯤은왔어야하는데,단한명도 만나볼수없었다.고로, 먼 미래의 인류, 즉 우리의 자손들은타임머신을 만들지못하고 있다.