고등학생 독후감 시공간의 미래
분야
hwp- 시간의 회귀는 가능한 것인가
“시간 여행을 할 수 있을까? 시간을 거슬러 과거의 한 지점에 ‘나’를 구성할 수 있을까?” 이 해묵은 질문은 인류를 오랜 시간 동안 괴롭혀 왔다. 한자리 차이로 복권 2등이 되는 안타까운 어느 한 순간의 잘못된 선택 때문에 질문을 하기도 하겠지만, 흘러가는 시간과 자신이 속해있는 공간을 강제적으로, 앞으로 나아가기만 하는 시간여행을 해야만 하는 진실에 대한 인류의 궁금증과 반항심으로 구성되는 질문이라고 생각하는 편이 더 타당해 보인다.
주먹을 내지르고 발길질을 하거나 아우성을 질러도, 몸부림을 쳐도 과거로 향하는 문은 그림자조차 드러내지 않는다. 우리 일반인의 능력으로는 불가능 한 것일까. 그렇다면 시간여행이라는 분야를 연구해온 세계의 석학들은 잠정적으로라도 지금의 갑갑한 상황에 대해 대답을 해 줄 수 있을까?
시간여행을 의미하는 ‘닫힌 시간형 곡선’을 연구하는 물리학자들은 시간여행을 하기위해서 필요한 가장 중요한 열쇠는 ‘웜 홀의 발생’이라고 한다. 웜 홀은 그 발생이 우주에서만 가능하기 때문에 시간여행은 우주에서만 가능하다고 판단한다. 웜 홀은 3차원 상에 발생하는 4차원 세계의 통로로, 무지막지하게 큰 질량을 가지고 있는 중성자별이 발생시킨다. 무거운 질량은 끌어당기는 힘인 만유인력이 큰데, 그 만유인력이 공간을 휘게 만든다. 휘어진 공간이 웜 홀이 되는 것이다. 3차원을 구부려 만든 4차원의 통로는 공간과 공간을 순식간에 이동할 수 있기 때문에 몇 십 광년의 머나먼 거리를 단 한 순간에 이동할 수 도 있다. 그런데 이 웜 홀은 공간을 이동하는 통로 일 뿐이지 우리가 원하는 시간회귀를 하는데 도대체 무슨 관련이 있기에 물리학자들이 중요하다고 하는 것일까?
그 해답은 시간이 모두에게 같지 않다는 사실이 가르쳐준다. 어느 쌍둥이 중 동생이 우주여행을 몇 년간 하고 왔더니 형은 이미 늙은 할아버지가 되어버렸다고 하는 일화가 그 사례가 되는데, 여기서 동생이 형과 같은 시간 속에 살고 있지 않았던 이유는, 동생의 속력이 형에 비해 훨씬 빨랐기 때문이다. 시간은 속도가 빠를수록 느리게 간다. 물리학에서 시간은 빛의 속도로 표현되는데, 속도가 빠를수록 상대적으로 시간이 느리게 가기 때문이다. 이때, 앞서 말한 중성자별이 등장한다. 빛은 거대한 중력을 받으면 휘어지게 되는데, 이때도 방금 언급한 듯이 시간이 느려지게 된다. 받는 힘이 크면 클수록 시간은 더 느려진다. 여기서 아까 발생한 웜 홀이 큰 역할을 하게 된다. 웜 홀의 한 입구는 지구에 있고, 다른 한쪽은 중성자 별 근처에 입구가 있다. 중성자 별 근처에 있는 시간은 느리고, 지구의 시간은 상대적으로 빠르므로 서로 시간적 차이가 발생한다. 이때 웜 홀을 타고 중성자 별 쪽으로 가게 되면 시간회귀가 가능해 진다.
이렇게 볼 때 과거로의 여행은 가능해 진다. 하지만 이때 우리가 시간회귀를 통해 과거로 가서 과거의 ‘나’를 죽인다면, 시간여행에 대하여 역설이 생긴다. 과거의 ‘나’는 죽었는데 미래의 ‘나’가 와서 죽인 것이므로 논리적으로 성립할 수 없다. 이러한 역설을 물리학자들은 미래의 ‘나’가 과거로 와서 ‘나’를 죽이려고 시도하는 것은 가능하지만, ‘나’를 죽일 수는 없다고 설명한다. 그리고 미래의 ‘나’는 과거에 있을 때, 미래의 ‘나’를 만난 것을 기억하고 있다. 즉, 시간여행을 하는 한 궁극적으로 도달한 미래의 시간은 조금 틀어질 지라도 같은 목표에 도달한 다는 것이다.
웜 홀이 존재한 다면 어떤 결과를 가져오든지 시간여행은 가능해 진다. 하지만 시간여행이 불가능 하다는 근거 또한 많은데, 그 중 하나가 웜 홀이 발생해 그 사이로 시공간이동을 하기위해서는 초광속이 필요하다는 점이다. 물리학계에서 초광속은 불가능한 것으로 간주되기 때문에 시간이동은 불가능 하다는 것이다. 또, 우리 인체와 같은 거시적인 물체가 이동할 수 있을 만큼의 웜 홀이 발생하기위해서는 아주 거대한 질량을 가진 중성자별이 있어야 하는데, 아직까지 그런 물체나 항성도 발견되지 않았고, 웜 홀의 존재 또한 밝혀지지 않았다고 한다. 그나마 유사한 블랙홀에서 시간이동이 가능할 것이라 판단하지만, 블랙홀에서 발생하는 중력파를 감지해 공간 간 이동을 실질적으로 관측을 시도하기에는 많은 시간과 자금이 필요하다고 한다.
우리 인류는 지금까지 과거로의 회귀를 소망해 왔으며, 과거로 돌아가서 자신의 미래를 바꾸고자 한다. 하지만 물리학자들의 의견에 따르면, 과거로 돌아간다 하더라도 그들이 역사를 바꾸지는 못할 것이라는 사실이 그들의 소망을 저지할 수 있다. 시간 여행은 아직 정확히 규명되지 않았고, 미지의 상태로 남아 과학자들의 관측을 기다리고 있으며, 과거로 갈 수 있다는 사실 덕분에 호기심이 많은 누구에게나 흥미롭다. 인류가 살고 있는 시간 속에서 우리의 과거를 규명하기 위한 노력은 계속 연구되어 왔고, 미래에도 그러할 것이다.
