미래에 시간 여행은 가능할까?

타임머신을 실현될 것인가?

▲ 시간을 여행하는 타임머신은 가능할까?

누구나 꿈꾸는 시간여행

시간여행은 가능할까요? 네 당연히 가능합니다.

 

우리는 매 순간 놀라운 속도로 미래를 향해 달려가고 있죠. 여러분들이 이 글을 보고 있는 순간에도 이미 세상은 몇 초 후의 미래가 되었습니다. 물론 여러분들이 생각했던 건 이러한 개념의 시간 여행이 아닐 겁니다. 영화에서 본 것처럼 내가 원하는 시점의 과거와 미래로 자유롭게 이동할 수 있는 시간 여행을 생각했을 텐데요. 하지만 아쉽게도 이러한 시간여행을 실제로 시연하거나 구체적인 방법을 제시했던 사람은 아무도 없었습니다.

 

그리고 인류는 시간 여행을 할 수 있는 방법을 끝내 찾지 못할 가능성이 아주 높습니다. 꽤 오래전에 스티븐 호킹 박사가 지적했듯이 미래에서 온 시간 여행자들이 한 번도 발견된 적이 없기 때문입니다. 그렇다고 해서 너무 실망할 필요는 없습니다. 비록 영화와 같은 극적인 시간 여행은 아니더라도 어느 정도의 시간 여행은 현실에서도 가능하기 때문입니다.

 

 

아인슈타인 상대성 이론

아인슈타인은 특수 상대성 이론을 통해 시간은 관찰자의 상태에 따라 상대적으로 움직인다고 설명했습니다. 즉, 빛의 속도로 이동하는 사람의 시간은 가만히 서 있는 사람의 시간보다 훨씬 더 느리게 흘러간다는 겁니다. 실제로 이러한 현상은 현실에서도 일어나고 있습니다.

 

현재 우주에서 지구를 돌고 있는 GPS 위성은 시간당 약 14,000킬로미터의 속도로 아주 빠르게 이동하고 있는데요. 비록 빛의 속도만큼은 아니지만, GPS 위성은 지구에 존재하고 있는 무엇보다 빠르게 이동하고 있죠. 그래서 GPS 위성에 탑재되어 있는 원자시계는 매일 7 마이크로 초씩 느려지고 있습니다. 그런데 GPS 위성은 지구의 지표면에서 약 2만 킬로미터 가량 떨어져 있다는 또 한 가지의 조건을 가지고 있습니다.

 

아인슈타인의 일반 상대성 이론은 물체가 중력 원에서 멀어지면 멀어질수록 시간이 빠르게 흘러가게 된다고 설명합니다. 실제로 GPS 위성에 탑재되어 있는 원자시계는 매일 45 마이크로 초씩 빨라지고 있죠. 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론을 모두 적용시켜 계산을 해보면 GPS 위성은 매일 약 38 마이크로 초씩 빨라진다고 할 수 있습니다.

 

즉 GPS 위성은 아주 느리긴 하지만 실제로 시간 여행을 하고 있는 셈이라고 할 수 있는 겁니다. 만약 GPS 위성이 우주선이고 1년 후에 지구로 기환하게 된다면 이 우주선의 탑승자들은 약 0.014 초 미래의 지구에 도착하게 되는 거죠. 현실에서 우리가 느낄 수 있는 시간 여행은 이 정도가 한계라고 할 수 있습니다. 하지만 현실을 벗어나 이론으로 넘어가게 되면 훨씬 더 극적인 시간 여행이 가능할 수 있는데요.

 

로젠의 다리 - 웜홀

나사에 따르면 일반 상대성 이론은 과거로 돌아갈 수 있는 아주 극적인 시간 여행을 제공할 수 있다고 합니다. 바로 아인슈타인 '로젠의 다리'라고도 불리는 천체인, 웜홀을 통해서 말입니다. 웜홀은 우주의 서로 다른 시간대나 전혀 다른 장소를 연결해 줄 수 있는 가상의 터널을 말합니다. 만약 우리가 이 웜홀로 들어가 반대편으로 나올 수 있다면 완전히 다른 장소나 시간대로 이동할 수 있다는 겁니다.

 

하지만 웜홀은 몇 가지 치명적인 문제점을 가지고 있는데요. 일단 우주에 존재하고 있는 웜홀들의 크기가 약 10의 -33 제곱 센티미터 정도로 극도로 적을 가능성이 높다는 겁니다. 물론 우주가 팽창하면서 웜홀의 크기도 비례해서 늘어났을 가능성도 있지만 문제는 이뿐만이 아닙니다. 대부분의 웜홀들이 극도로 불안정한 상태로 간신히 유지되고 있을 가능성도 높다는 겁니다.

 

그래서 과학자들은 웜홀의 안정성을 높이기 위한 솔루션으로 '음의 물질'을 제안하기도 했었죠. 하지만 문제는 이 '음의 물질'이 실제로 존재하는지 여부가 아직 확실하지 않다는 겁니다. 그리고 무엇보다 가장 중요한 아주 근본적인 문제가 남아있습니다. 이 문제는 바로 웜홀이 실제로 발견된 적이 없다는 겁니다. 그리고 대부분의 과학자들은 실제로 웜홀이 발견될 가능성을 매우 낮게 생각하고 있습니다.

 

티플러 실린더

또한 시간여행을 가능케 하는 이론 중에는 '티플러 실린더'라는 이론도 있습니다. 이론은 천문학자인 프랭크 티플러가 제안했던 이론인데요. 이 아이디어의 핵심은 태양 질량의 10배에 달하는 물질을 아주 길게 늘어뜨린 뒤 빠르게 회전시키는 데 있습니다. 그 모양은 마치 국수를 뽑는 기계에 블랙홀을 집어넣어 면처럼 길게 뽑아낸 형태라고도 말할 수 있죠.

 

이렇게 국수가락처럼 얇고 길어진 블랙홀을 분당 수십 억 번으로 빠르게 회전시키면 주변의 공간이 강하게 휘어질 수 있습니다. 우리가 우주선을 타고 이 공간의 휘어짐을 따라 이동하게 되면 과거로 이동할 수 있게 된다는 겁니다. 하지만 이 이론 역시도 아주 근본적인 문제를 가지고 있는데요. 이것을 만들기 위한 준비물을 구하기 어렵고 또 실제로 이것을 만들어 낼 수 있는 방법도 없다는 겁니다. 이렇듯 극적인 시간 여행은 이론상으로도 구현해 내기가 정말 어렵다고 할 수 있습니다.

 

하지만 이러한 노력들이 계속된다면 우리는 언젠가 실현 가능한 시간 여행의 방법을 깨닫게 될 수 있을지도 모릅니다. 오늘 이야기를 통해 우리는 시간 여행은 현실적으로도 얼마든지 가능하다. 하지만 우리가 영화에서 봐 왔던 극적인 시간 여행은 이론상으로도 어려운 이야기라는 것을 알 수 있었습니다.

 

인류는 아주 오래전부터 시간 여행을 꿈꿔왔습니다. 기원전 400년경이 만들어진 '마하바라타'라는 대서사시에도 시간 왜곡에 대한 내용이 등장하고 있을 정도죠 이렇게 오래전부터 인류는 시간 여행을 꿈꿔 왔지만 아직 시간 여행자가 우리 앞에 나타나지 않고 있다는 건 참 아쉬운 일이라고 할 수 있습니다. 스티븐 호킹이 지적했듯이 인류는 끝내 시간 여행에 성공하지 못했다는 의미가 되기 때문입니다.

 

어쩌면 많은 시간 여행자들이 우리의 시대를 방문하고 있지만 우리가 눈치채지 못하고 있는 걸지도 모릅니다. 과연 인류가 오랫동안 꿈꿔온 시간 여행에 대한 염원은 어떠한 결실을 맺게 될까요? 오늘 밤에는 왠지 시간 여행에 대한 영화를 한 편, 보고 잠을 청해야 될 것 같습니다.

 

 

▲ 시간여행을 가장 잘 사용한 남자이야기

 

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