시간은 실체일까? 아니면 우리가 만들어낸 환상일까?

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시간은 실체일까? 아니면 우리가 만들어낸 환상일까? (이 글)





안녕하세요.
Curious Park입니다.

최근 를
주제로 포스팅을 했었습니다.

상대성이론 4편에서 피키 피플께서 질문해주신

'시간의 기준과 정체는 무엇일까?'
에 대한 주제를 QnA 형식으로 이야기 나눠봤는데요.

1편으로 마무리 하기에는 다소 아쉬운 면이 있어서,
오늘도 '시간의 속성과 정체'에 대해
더욱 깊고 흥미로운 이야기를 이어가보려 합니다.

그러나 오늘 주제도 추상적으로 느껴질 수 있는
'시간'과 관련된 내용이므로,
언뜻 보면 '귀신 씨나락 까먹는 소리'로 들릴 수 있습니다.

그래서 원활한 이해와 흐름을 파악하길 원하신다면,
본 편을 보시기 전에 미리 1편을 감상해주시면 감사하겠습니다.

오늘 다룰 소주제는 크게 다음과 같습니다.

▣ 시간의 수수께끼
: 시간은 왜 한 쪽으로 흐르는 것처럼 보일까?

▣ 시공간을 조종하라!
: 시간을 거꾸로 돌릴 수는 없을까?

그럼 오늘도 시작해 보겠습니다.

Let's GO

제 방에는 '전신 거울'이 있습니다.
거울 앞에 다가서면 제 모습이 보입니다.
그리고 제가 움직이거나 얼굴 표정을 바꾸면,
그 즉시 거울 안의 제 모습도 도플갱어처럼 똑같이 움직이죠.

이를 통해 전 제가 살아있는 생명체이며
'물리적인 실체'라는 사실을 깨닫습니다.

또한 제 모습을 보면 10년 전에는 피부가 윤기가 흘렀는데,
요즘 보면 '확실히 내가 늙긴 했구나'라는 느낌이 듭니다.

즉, 저는 물리적 실체인 제 자신이 변화된 모습을 보며
'시간이 흘렀다는 사실'을 깨닫게 됩니다.

(별 생각을 다 하고 사시네욘,,,)

시간은 이런 특성을 갖고 있는 놈입니다.
책상 위에 있는 시계를 보는 것처럼 눈에 보이는 실체가 아니라,
그저 우린 시간의 '일방적인 흐름'을 간접적으로나마 느끼는 거죠.

그래서 이런 미묘한 존재를 이해한다는 것은
아인슈타인과 같은 천재들에게도 쉬운 일은 아닙니다.
지금까지 현대 물리학이 시간에 대해 추측하고 있는 거라곤

"시간은 과거, 현재, 미래로 구성된 것이 아니라
이 3개가 하나로 합쳐진 시공간 자체이기 때문에
굳이 흐를 필요가 없다!"라는 것입니다.

현대 물리학의 논리대로라면 시간은 흐르지 않는다는 것인데,
왜 우리는 시간이 끊임없이 흘러가는 것처럼 보일까요?

▣ 시간의 환영
: 시간은 왜 흐르는 것처럼 보일까?

그 비밀은 바로 ‘과거’에 있습니다.

우리가 그동안 겪었던 과거의 모든 사건과 경험들은
하나의 사진처럼 수많은 ‘단면'에 걸쳐 존재하고 있습니다.
(전 편의 빵 조각을 상상해보세요.)

그리고 우리는 과거의 그 특정 단면들을
파노라마처럼 머리 속에 떠올리곤 합니다.
우린 그것을 ‘기억’ 혹은 ‘추억’이라고 말하곤 하죠.

예컨대 과거 어느 특정 시점(단면)에서 그(그녀)와 경험한
애뜻한 사랑, 첫 키스는 우리의 기억 속에
하나의 사진처럼 존재하고 있습니다.

우리는 그 기억의 사진들을 하나씩 꺼내보면서
감상적인 분위기에 젖곤 하죠.
그리고 사진들을 보면서 다음에 진행될 사건들을 떠올리곤 합니다.

“맞아..! 이 다음에 우린 xx를 했었지!!”
"난 여행에서 그를 만났고, 그로 인해 우린 사랑하게 되었지"

(xx??? 착한 생각...)

이렇게 기억을 떠올리는 습관을 통해,
우리는 기억이 끊기지 않고 연속적으로 흐른다는 것을
자연스럽게 받아들이게 되죠.

또한, 살면서 우리의 의식과 감정은 끊임없이 변합니다.

시간이 흐르면,
첫 키스의 황홀한 기억과 느낌은 점점 희미해지기 마련이며
나중에는 기억에서조차 사라지기도 합니다.

시간이 흘러가는 것처럼 보이는 이유는,
이러한 우리 의식과 기억의 변화가 마치
'연속적'으로 이루어지는 것처럼 느껴지기 때문이죠.

하지만 현대 물리학의 관점에서 사실,
흐르는 것은 시간이 아니라 우리의 ‘의식’입니다.
앞서 살펴본 대로, 시간은 모든 순간들의 합집합이므로
시간은 시공간 속에서 항상 그 자리에 있을 뿐이죠.

(헉스바리 그런거군! 우리가 평소에 느끼는 시간이란 인간의 편의를 위해 만든 도구일뿐이라는건가)

이 시점에서, 이 글을 보시는 분께서는
이런 의문을 품고 계실지도 모르겠습니다.

“뭐야.. 그럼 미래는 이미 정해져 있다는 거야??!!”

이런 의문을 품는 건 어찌 보면 당연합니다.
그러나 우리는 이 부분에서 씁쓸하지만
현대 과학의 수준과 한계를 인정할 수 밖에 없습니다.

(제일 궁금했는데 이건 아직 밝혀지지 않았군)

현대 물리학은,
우리가 ‘미래’라고 부르는 시공간의 어떤 특정 단면과
‘과거’라고 불리는 특정 단면의 차이를
아직 그럴 듯하게 밝히지 못했습니다.
(성공한다면 역사상 가장 위대한 천재가 될 겁니다.)

▣ 현대 물리학이 풀어야 할 숙제
: 시간을 거꾸로 되돌릴 수는 없는 걸까?

우리는 사실이라고 믿는 것을 '팩트(Fact)'라 하고,
허구를 '픽션(Fiction)'이라 부르곤 하죠.

그런데, 시간을 거꾸로 돌리는 문제는
팩트와 픽션의 경계선에서 아주 교묘하게 움직이고 있습니다.

많은 SF영화의 단골 소재인 '시간여행'.

'과거'로 시간여행을 떠나는 것은
팩트일까요? 아니면 픽션일까요?

몇몇 과학자들이 웜홀 이론이나 브레인-벌크 이론을 통해,

과거로 시간여행이 가능할 수도 있다는 가설을 발표하고 있지만
아직 대다수의 물리학자들은 이에 대해 '픽션'이라 생각하는 편입니다.

즉, 시간 자체를 거꾸로 되돌릴 수 없는 것은 팩트라는 거죠.

그렇다면 우리 세계에서 벌어지는 어떤 '사건'이
거꾸로 진행되는 현상은 팩트일까요? 픽션일까요?

어떤 사건이 거꾸로 진행된다는 것은 마치 이와 같습니다.

예컨대, 저는 얼마 전에 부엌에서 밥을 해먹다가 '접시'를 깨먹었습니다.

식탁 위에 있던 접시는 땅바닥으로 떨어져 산산조각났죠.

그런데 갑자기 깨진 접시 조각들이 한 곳으로 뭉치더니
스스로 조립되고 식탁으로 착지했습니다.

그래서 접시는 제가 깨뜨리기 전의 '완벽한 접시' 그대로 복구가 되었죠.

이렇게 사건이 거꾸로 진행되는 일은 과학적으로 성립될 수 있을까요?

(아닐거같아염!)

분명 우리 세계에서 깨진 접시가 자동적으로 조립되어
원래 상태로 돌아가는 현상은 불가능해 보입니다.

그러나, 현대 물리학은 이에 대해 이상한 이야기를 하고 있습니다.

"모든 물체의 운동은 우리 상식과는 다르게
반대 방향으로 진행되어도 전혀 문제될 것이 없다"

다시 말해
엎질러진 물이 다시 공간을 타고 올라가 컵에 담기는 현상이나,
깨진 접시가 원래의 접시로 돌아가는 현상은
과학적으로 전혀 문제가 되지 않는다는 것입니다.

현대 물리학이 이렇게 주장하는데는 이유가 있습니다.

물리학은 어떤 사건이 순방향(과거->미래)으로 진행되었다면
역방향(미래->과거)으로도 얼마든지 진행될 수 있음을 허용한다는 것이죠.

그러나 주의할 점이 있습니다.

그것은 시간 자체가 현재에서 과거로 '거꾸로' 흐를 수 있다는 말이 아니라,
어떤 물리적 사건이 거꾸로 진행될 수 있다는 것입니다.
마치 동영상을 역재생하는 것처럼.

(뭐가 다른거조?)

그런데 왜 우린 깨진 접시가 스스로 완벽히 조립되는 현상을 보지 못하는 걸까요?

예컨대 깨진 접시가 다시 조립되는 광경을 상상해 보겠습니다.

깨진 접시 조각 주변에 있던 공기 분자들이
심한 진동을 일으키며 모입니다.
그리고 깨진 접시 조각에 영향을 주어,
조각들이 각자의 짝을 찾아 맞추어집니다.

마치 퍼즐이 맞추어지는 것처럼 말이죠!
그 후, 공기 분자들은 거기에서 더 강력한 힘을 발생시켜
맞추어진 접시를 식탁까지 힘차게 올리고,
접시는 아주 부드럽게 식탁 위에 착지합니다.

이것이 바로 모든 입자들의 운동을 반대 방향으로 재생했을 때,
여러분들이 볼 수 있는 광경이죠.
이런 해괴한 생각을 하다니..
아마 제가 미친 사람처럼 보일 수도 있습니다.

그런데 현대 물리학에 의하면,
모든 운동은 얼마든지 실제와 반대 방향으로도 일어날 수 있습니다.

다만, 깨진 접시가 원상 복구되는 과정은
너무나 복잡하고 미묘해서 '매우 일어나기 힘든 과정'일 뿐이죠.


(두둥! 이게 무슨말일까요! 알고싶다면 다음편도 보세요 짱잼임)





< 시간 3편 예고 >

이처럼 놀랍게도, 현대 물리학은

'모든 사건은 과거에서 미래로만 진행해야만 한다'고
주장하는 것이 아니라
'모든 사건은 미래에서 과거로 진행되어도 문제없다'라는
주장을 하고 있는 것이죠.

분명, 앞서 언급한 것처럼
깨진 접시가 원래 상태의 접시로 되돌아오는 현상은
끔찍히도 어려운 작업입니다.

그러나 이 현상이 발생할 수 있는 확률은
'0'은 아니라는 것이죠.
(아주 아주 아주 낮은 확률이겠지만)

그렇다면 이러한 기묘한 '시간 되돌리기' 현상은
어떻게 일어날 수 있는 걸까요?

다음 편에서는 '엔트로피'라는 개념을 활용하여,
이를 소개해드리겠습니다.

장담하건대,
다음 편은 본 콘텐츠보다 훨씬 더 흥미로운 내용이 될 거라 생각됩니다.

감사합니다.





(내가 이 분이 올린 콘텐츠 다 봤는데 다음편 짱잼임!! 꼭 보셈!!!!!!!)