시간 여행은 실현 가능할까? 시간 여행의 이론 10가지

 

 

※ 본 내용은 유튜브 채널 '책밖과학'에서 제공하며, 타 블로그 및 유튜브 채널에서의 사용을 절대 금지합니다.

 

현재의 시간의 흐름에서 독립하여 과거나 미래로 이동할 수 있는 "시간 여행"은 항상 사람들의 상상력을 자극해왔습니다.

 

지금까지 수많은 SF 작품들의 소재로도 사용되었는데요.

최근에는 시간 여행자를 자처하는 사람들이 속속 등장하여 미래의 세계에 대해서 말하기도 했었습니다.

 

이론적으로 시공을 초월하는 방법은 분명히 존재하고 있습니다.

하지만 그것은 이론상으로는 가능해도 현실적으로 불가능한 것들이 대부분입니다.

 

그래도 사람들은 시공을 초월할 수 있다는 꿈을 포기하지 않습니다.

이번에는 과학자들이 주장하고 있는 시간 여행에 대한 이론을 살펴보도록 하겠습니다.

 

 

 

 

 

1. 아인슈타인의 일반 상대성 이론

 

 

일반 상대성 이론은 물리학자들에게 시간 여행에 대한 이론적인 도움을 제공해 왔습니다.

일반 상대성 이론에서는 공간에 있는 물체가 시공의 연속체를 왜곡하는 방법에 대해서 논하고 있는데요.

 

이것은 한마디로 중력에 대한 것입니다.

이는 시간 여행을 가능하게 만들 뿐만 아니라, 그것과 관련된 현상들을 만들어내기도 합니다.

 

이 이론을 기반으로 만들어진 이론이 웜홀이나 블랙홀입니다.

이들에 대해서는 뒤에서 다뤄보겠지만, 어떠한 "구멍"이든 시간 여행을 이론화하는 방법과 관련되어 있습니다.

 

일반 상대성 이론 덕분에 처음으로 시간 여행과 웜홀 그리고 블랙홀을 연결시키는 것이 가능했습니다.

 

 

2. 웜홀

 

 

웜홀의 존재는 아직 증명되지 않았습니다.

현재까지 발견된 적이 없기 때문에, 존재할 가능성에 대해서도 아직 활발하게 논의되고 있지도 않고 있습니다.

이것은 상대성 이론을 기반으로 예측되고 있는 것으로, 실제로 존재한다면 시간 여행에 대한 답을 얻을 수 있을 겁니다.

웜홀은 시공의 지름길이라 설명되고 있는데요.

즉, 이곳에 들어가게 되면 우주의 다른 공간으로 이동할 수 있게 되거나, 시공간을 여행할 수 있을지도 모른다는 것입니다.

 

그러나 문제도 있습니다.

이곳은 우리가 들어가기에 너무 작을지도 모른다는 것입니다.

어쨋든, 웜홀은 시간 여행을 가능하게하는 이론의 선두 주자라고 할 수 있습니다.

 

 

3. 블랙홀

 

 

블랙홀은 빛조차 탈출할 수 없는 강력한 중력이 발생되는 곳입니다.

초신성에 의해서 탄생되지만, 어쩌면 별의 충돌에 의해서 생길지도 모른다고 합니다.

 

그 근처에 가게되면 절대로 피할 수 없으며, 너무나도 강력한 중력 때문에 시간의 흐름까지 느려지게 된다고 합니다.

블랙홀에서 시간 여행이 가능하게 하려면, 사건의 지평선을 넘지 않은 채, 블랙홀 주위를 돌아야할 필요가 있습니다.

 

블랙홀의 강력한 중력 때문에, 그 주위를 도는 것 만으로 지구에 있는 것과는 판이하게 다른 시간의 흐름을 경험할 수 있습니다.

즉, 블랙홀을 선회한 우주선이 지구에 귀환하게 되면 지구는 이미 엄청나게 많은 시간이 흘러 있다는 것입니다.

 

 

4. 우주 끈(cosmic string)

 

 

우주 끈은 우주를 구성하고 있는 에너지의 가느다란 관이라고 할 수 있는데요.

이것은 초기 우주의 흔적으로 막대한 질량을 포함하고 있는 것으로 생각되고 있습니다.

 

이것이 루프의 형태로 되어 있는 것인지, 아니면 무한히 뻗어나가고 있는 중인지는 아직 모른다고 하는데요.

만약 후자일 경우 이것을 이용해 시간 여행이 가능하게 될지도 모른다고 합니다.

 

2개의 우주 끈이 평행하게 성장하고 있고, 서로 충분하게 가까이 위치해 있다면 시공이 구부러져 있을 가능성이 있습니다.

이 끈은 매우 거대하기 때문에, 시간 여행도 충분히 가능하다고 합니다.

 

 

 

 

 

5. 타임 머신

 

 

많은 사람들이 자신이 어른이 되면 타임 머신이 등장하게 되어 과거나 미래로 자유롭게 여행을 할 수 있다고 믿었습니다.

안타깝게도 아직 타임머신은 존재하지 않지만, 이것은 항상 우리의 마음을 설레게 만들어 왔습니다.

 

전문가들은 타임 머신이 가능하려면, 마이너스 에너지 밀도를 갖는 물질이 필요하다고 말합니다.

이 물질은 누르면 눌린 방향의 반대 방향으로 움직이는(힘을 가한 방향) 이상한 특성을 가지고 있습니다..

 

그러나 이 물질이 실제로 존재한다고 하더라도 타임머신을 개발하기에는 아직 부족해 보입니다.

타임 머신의 동작에 대해서는 여러가지 이론들이 존재하지만, 그것을 구현해내기에는 현실적으로 어려울 것 같습니다.

 

 

6. 광속 이동

 

 

이 이론은 1978년의 영화 "슈퍼팬"속에서 처음 등장하게 되었습니다.

슈퍼맨은 지구의 반대 방향으로 빠르게 이동하여 시간을 거슬러 올라갑니다.

 

물론, 이것은 픽션에 불과하지만 슈퍼맨이 광속보다 빠르게 이동하여 시간을 거스르는 것에 대해서 연구한 사람들도 있었습니다.

만약 광속으로 이동할 수 있는 우주선을 만드는 것에 성공하여, 그것을 타고 지구에서 멀어진다면 승무원들은 지구에 있는 사람들보다 더 빨리 미래로 이동할 수 있게 된다고 합니다.

 

 

7. 티플러 실린더

 

 

이를 구현하는 것은 거의 불가능하지만, 시간 여행에 필요한 질량에 대해 흥미로운 통찰을 제공해주고 있습니다.

 

일단 먼저 태양의 10배의 질량을 가진 물질이 필요한데요.

이를 고밀도의 길고 얇은 통 모양으로 만들어야 합니다.

태양의 10배의 질량을 갖고 있는 물질이라면 우주 어딘가에 있을지도 모르지만, 그것을 긴 통 모양으로 만드는 것은 매우 어렵다고 할 수 있습니다.

 

하지만 이것도 그 다음 단계에 비하면 별 것 아닐지도 모릅니다.

이 통을 분당 수십억 회라는 속도로 회전시켜야 한다고 하는데요.

 

이것이 제대로 실행된다면 닫혀있는 시공간으로 진입할 수 있게 된다고 합니다.

그리고 이곳을 통과하게 되면 시간 속을 이동할 수 있게 된다고 하네요.

하지만 스티븐 호킹은 이 이론을 부정해 왔다고 합니다.

 

 

8. 4차원 정육면체

 

 

영화 "인터스텔라"는 몇 가지의 시간 여행에 대해서 다루고 있는데요.

등장 인물은 웜홀과 블랙홀을 사용하여 시간 여행을 시도합니다.

 

또한 고차원에 의해 일어나는 시간 여행의 구조도 소개되고 있는데요.

그것은 "정팔포체(4차원 초입방체)"라는 2차원 및 3차원의 형상으로 투영되는 4차원의 입방체에 의해 가능하게 됩니다.

 

시간 여행을 가능하게 하려면 정팔포체와 같이 4차원 이상을 갖추고 있어야 합니다.

그 정팔포체 안으로 들어가게 되면 시간은 공간의 1차원적으로 표현된다고 합니다.

 

다른 차원의 시간을 만들어 내기 위해서는 그곳에 진입해야 한다는 것이 인터스텔라의 설정인데요.

어쨋든 영화는 완전한 픽션이지만, 미래에는 어떻게 될지는 아무도 알 수 없습니다.

 

 

9. 할아버지 역설

 

 

이것은 시간 여행 이론과는 약간 다른, 시간 여행 때문에 발생되는 모순에 대한 이야기입니다.

 

만약 여러분이 과거로 이동하게 된다면, 그것이 미래에 큰 영향을 줄 수 있다는 것입니다.

이것을 할아버지 역설을 기반으로 설명해 보겠습니다.

 

여러분들이 타임 머신을 발명해서 과거로 시간 여행을 했다고 합시다.

그리고 어린 시절의 할아버지를 만나서 죽입니다,

그렇게 되면 여러분들은 사실상 존재하지 않는 것이 되버리고, 타임 머신도 발명되지 않게 된다는 것입니다.

 

"터미네이터"를 비롯한 영화 등에서는 등장 인물이 과거로 이동하여 미래에 큰 영향을 주게되는 인물을 없애려고 하는 이야기가 등장하고 있는데요,

시간 여행은 정말 꿈과 같은 이야기이지만, 그에 따르는 영향은 헤아릴 수 없습니다.

 

"과거로 가서 할아버지를 죽인다면 어떻게 될까. 그래도 당신이 현재에 존재하게 될까. 존재하지 않는다면, 당신은 과거로 돌아가 할아버지를 죽일 수 없을 것이다. - 스티븐 호킹.

 

 

10. 이미 실현되었을까?

 

 

지금까지 시간 여행의 이론에 대해서 소개해 봤는데요.

사실 이미 완성되어 있을 수 있다는 소문이 있습니다.

 

유명한 사례로는 찰리 채플린의 "서커스"라는 영화가 있습니다.

이 흑백 고전 영화에는 휴대 전화로 대화를 나누고 있는 듯한 인물이 등장하고 있다고 합니다.

 

또한, "더 심슨즈"의 작가도 사실 시간 여행자라고 아주 그럴싸하게 속삭여지고 있습니다.

몇가지의 에피소드에서 미래의 일을 정확하게 적중시켰기 때문인데요.

 

예를 들면, 도널드 트럼프 대통령의 취임과 시카고 컵스의 월드 시리즈 우승 등입니다.

이러한 점 때문에 이미 시간 여행이 실현된 것이 아닌가라고 생각하는 사람들이 있다고 합니다.

 

https://youtu.be/pjF_dMQDe18?si=eD73uycKfzipblnm

 

 

 

 

 

2018/04/08 - [과학・ETC] - 교과서를 바꿔야 할지도 모르는 가장 희귀한 과학적 발견 7가지

2018/03/21 - [불가사의 심령] - 도저히 설명되지 않는 6가지의 미스테리한 소리

2018/03/16 - [과학・ETC] - 스티븐 호킹 박사가 인류에게 남긴 7가지 경고!

2018/03/12 - [과학・ETC] - 인류를 끝장낼 수 있는 7가지 멸종 위기 상황

2018/02/25 - [역사・문화] - 과학자들이 발견한 기괴하고 설명할 수 없는 것들 7가지