[지식보관소] 과거로 이동하는 과학적인 방법을 찾는법 1편

 

 

애초에 처음에 만들어질 때부터

시간 축에서의 이동 방향이 반대라면

시간을 거꾸로 흐르는 입자도 존재할 것입니다.

 

 

이제 드디어 영원히 올 것 같지 않았던

원더키디 2020년이 되었습니다.

 

2천 년이 될 때만 하더라도 2020년이 되면 어떤 일이 일어날까 궁금했었는데,

여러분들은 그때 상상했던 2020년이 되었나요?

“2020년이 되면 진짜 우주여행을 쉽게 할 수 있고, 그런 세상이 올까?”

 

 

여러분은 어떨지 모르겠지만

저는 30살이 넘어가면서부터는 새해만 되면

“과거로 돌아가고 싶다 정말로 20대 때가 좋은 때였지” 이런 생각을 하는데,

정말로 과거로 돌아가는 방법은 없을까요?

 

제 채널에서 지금까지 설명한 것처럼

상대성이론에 의하면 시간과 공간은 동일하다는 것이 밝혀지고 있습니다.

사실상 우리는 4차원 시공간으로 이루어진 시간 방향으로

매 순간 빛의 속도로 이동하는 것일 뿐이고

이 때문에 공간상에서 질량이 사라진 물체는

사실상 질량이 사라진 게 아니라

시간상에서 갑자기 정지한 것이므로 E=MC2의 공식이 나오는 것이죠.

이는 뮤온 입자나 입자가속기 실험으로 이미 어느 정도 증명이 된 사실입니다.

 

사실 우리가 느끼는 속도라고 하는 것은 허상입니다.

빛의 속도는 우주에 존재하는 모든 존재가 기본적으로 가진 값이고

우리는 그 속도의 방향을 공간축으로 변경하느냐 하는

이 공간 축으로 변경하는 각도만 조정할 수 있는 것이죠.

 

공간축으로 변경한 기울기가 커질수록

우리는 속도가 빨라진다고 느끼는 것입니다.

그렇다면 여기에서 그 기울어지는 각도를 점점 더 늘려서

아예 진행 방향을 90도 이상으로 꺾게 되면 과거로 돌아갈 수 있지 않을까요?

 

그런데 사실 이건 불가능합니다.

많은 사람들이 빛의 속도에 가깝게 빨라질수록

시간이 느려지는 것에 대해서 너무나 오해하는 것 중에 하나는

“빛의 속도에 가깝게 달리면 남들보다 오래 살 수가 있나요?” 하는 질문입니다.

 

정확히는 관찰자 입장에서 봤을 때는 오래 사는 걸로 보이지만,

나 자신이 느끼는 시간은 동일합니다.

그러니까 이게 무슨 말이냐면

시간이 10분의 1로 느려진다면

나는 분명히 1년밖에 안 살았는데, 세상은 10년이 흘러 있는 것이죠.

세상이 천년이 흐를 동안 살아있었다고 해도

내가 느끼는 시간은 사실상 100년이 흐른 겁니다.

 

정확히는 시간이 느려졌다기보다

컴퓨터에 리소스를 많이 잡아먹어서

프레임이 떨어졌다고 하는 것이 더 맞겠죠.

 

이동 속도가 빛의 속도에 가까워지면 가까워질수록

이 효과는 점점 더 심해질 겁니다.

그런데 이렇게 되면 문제가 생깁니다.

 

만약 10광년 떨어진 별까지 298,289km/s의 속도로 날아간다면

여러분은 지구에 있는 사람들과 시간 차이가 10배가 되게 됩니다.

그리고 지구에서 볼 때 여러분은 거의 광속에 가깝게 날아가고 있으니까

10광년이 떨어진 별까지

10.005년밖에 걸리지 않아서 도착한다고 측정이 되게 됩니다.

 

 

그런데 우리가 이 날아가는 우주선에 타고 있다면

이건 좀 이상합니다.

광자는 관찰자의 이동 속도와 무관하게

항상 빛의 속도를 지녀야 하기 때문인데

우주선에 타고 있는 우리의 입장에서는

시간이 10배나 느려졌기 때문에

10광년 거리까지에 있는 별까지

실제로는 1년 만에 도착한다고 느껴진다는 것입니다.

 

그런데 10광년 거리의 별까지 1년 만에 간다는 건 말이 안 되죠.

그래서 여기에서 우주의 놀라운 속임수가 등장합니다.

여러분이 타고 있는 우주선에서 별까지의 거리를 측정해 보면

그 별까지의 거리는 1광년 거리라고 측정이 됩니다.

 

아니, 이것도 조금 이상해 보이죠?

여러분이 지구에서 측정한 별까지의 거리는 10광년인데

왜 빛의 속도의 99.5%의 속도로 이동했다고

거리가 10분의 1로 줄어든 것일까요?

 

여기에서 우리는 거리라는 개념을 한 번 더 생각해 봐야 합니다.

속도라는 것은 이 거리를 시간으로 나눈 값입니다.

그러니까 1천km라는 거리를 10시간 안에 갈 수가 있으면

시간당 100km를 이동한다고 볼 수가 있는 것입니다.

 

그런데 여기에서 우리는 상대성이론에 의해서

시간이 10분의 1로 줄어들었다는 것을 생각해 보아야 합니다.

 

우리는 지구에 비해서

빛의 속도의 99.5%의 속도로 상대 속도를 가지면서

지구에 있는 사람들에 비해서 시간이 10분의 1로 줄어드는

시간 지연 효과를 겪고 있습니다.

 

그렇다면 거리와 속도의 공식에 따라서

우리가 측정하는 거리와 지구에서 측정하는 거리는 차이가 생깁니다.

이것을 우리는 로렌츠 수축이라고 합니다.

 

그리고 이런 로렌츠 수축이 생김으로 인해서

광속에 가깝게 이동하는 물체는

더 작은 공간 안에 수축이 되는 것이고

결국 이동하는 물체의 질량이 늘어나게 되는 결과를 가져오게 됩니다.

 

이는 광속에 가까울수록 질량이 커지게 되고

광속에서 공간은 무한하게 수축하게 되고

그로 인해 질량은 무한대로 커지기 때문에

사실상 질량이 있는 물체가 광속을 넘는 건 불가능합니다.

 

이는 전자가속기로도 전자를 99.99999927%까지 가속시킬 수 있지만

0.0000073%를 더 늘려서

광속의 100%를 만들 수가 없으므로

물체에 아무리 에너지를 투입해도

광속을 넘을 수 없다는 건 거의 증명이 된 것이나 마찬가지입니다.

 

 

그런데 이제 슬슬 소름 돋는 얘기를 하자면

결국 지금까지 얘기한 시간과 공간의 관계를 생각해 보면

광속보다 빠르게 이동할 수 있다는 것은

시간을 거꾸로 이동한다는 것과 동일한 이야기가 됩니다.

 

물론 질량이 있는 물체는 광속을 넘을 수 없지만

이전에 제가 타키온 편에서 이야기한 것처럼

질량이 허수로 이뤄진 물체가 만약에 존재한다면

그 물체는 광속보다 빠르게 시간을 거꾸로 이동하는 입자가 될 것입니다.

 

그런데 이런 타키온은 실제로 발견되지도 않았거니와

타키온이 존재한다면 타키온으로 이뤄진 총알을 사용해서 살인을 한다면

총을 쏘기도 전에 피해자가 먼저 죽게 되는

타키온 살인 역설 같은 역설이 발생하게 됩니다.

 

이런 패러독스가 해결이 되기 위해서는

우리가 자유 의지가 없다는 것을 인정을 해야 합니다.

 

한마디로 우주에서의 모든 사건은

이미 정해져 있는 것이고,

미래에서 타키온 총알이 쏴서 살인을 하는 것도

정해진 것이기 때문에

자유의지가 없다면

타키온이 존재한다고 해도 아무런 문제가 없습니다.

 

하지만 다행히 아직까지 타키온이 발견이 된 적이 없고

이 타키온은 이론상으로만 존재합니다.

 

만약 타키온이 정말로 이론상에서만 존재하고

영원히 발견되지 않는다면

어쩌면 자유의지에 대해서 걱정할 필요가 없는 것이고

따라서 우리는 자유의지를 포기할 필요가

아직까지는 없다고 할 수 있습니다.

 

그런데 타키온처럼 시간의 방향을 거꾸로 이동하는 것 말고

태어났을 때부터 우리랑 이동하는 방향이 반대인 입자가 있다면

어떻게 될까요?

 

애초에 처음에 만들어질 때부터

시간 축에서의 이동 방향이 반대라면

시간을 거꾸로 흐르는 입자도 존재할 것입니다.

 

그런데 이 이야기까지 하려면 얘기가 너무 길어져서

이 이야기는 다음 편에 이어서 하겠습니다.

그럼, 이만.