시간은 흐르지 않는다 | 현대 물리학이 밝혀낸 시간의 비밀
- 오늘 우연히 위 유튜브 영상을 시청하게 되었다.
- 시간이 흐른다고 생각하는 것은 착각이란 주장인데, 이 무슨 개 풀 뜯어먹는 소린가 싶어 끝까지 보게 되었다.
- 황당하게도 위 영상은 세계적인 이론물리학자 카를로 로벨리가 쓴 책을 바탕으로 한 것이라는데, 내가 직접 저자의 책을 꼼꼼히 읽어보지 않았기 때문일 수도 있지만, 내 머리로는 쉽게 인정할 수 없는 내용들이다.
- 물론, 물체의 움직임에 따라 시간이 다르게 흐른다는 상대성 이론과
- 중력으로 인해 우주의 시공간이 휘어있기 때문에 '현재' 라는 시간의 개념이 모호하다는 주장까지는 이해할 수 있었다.
- 하지만, '시간은 과거에서 미래로 흐르지 않는다.' 라는 황당한 주장을 하면서도, 명확히 그 근거를 들지 못하고 있다는 사실이다.
- 오로지 세상은 엔트로피(무질서)가 높아지는 방향으로 변한다는 것인데, 그게 왜 시간은 흐르지 않는다는 개념으로 발전한 것인지 도무지 이해할 수가 없다.
- 특별히 어떤 주제에 대해 통찰력을 주는 것도 아니고, 삶에 대한 깨달음을 주는 것도 아닌데, 왜 이런 근거없는 내용들을 책으로 쓴 것인지 궁금할 따름이다.
- 시간이란 환상일 뿐 이미 과거, 현재, 미래가 정해져 있다?
- 그리고, 그 이유는 우리가 세상을 잘 모르기 때문이고, 엔트로피는 상호작용과 관점에서 생기기 때문이라고?
- 이게 다 무슨 헛소리냐고! 지금 아무말 대잔치 하는 거임? 버럭~
시간이라는 환상!!! (과거, 현재, 미래는 이미 존재한다)
- 자, 여기에 '시간은 흐르지 않는다.' 라고 주장하는 또 다른 영상이 있다.
- 이 영상은 특별히 시간을 하나의 차원 문제로 접근하고 있는데, 이상한 소리 해대는 건 매 마찬가지다.
- 아무튼, 우리가 사는 3차원 공간에 시간이라는 차원이 더해지면 4차원이 된다는 것이고, 이 4차원의 실체를 확인하려면 3차원 물체의 공간을 시간 흐름에 따라 쭉 이어붙여서 한 눈에 확인하면 된다는 식의 황당한 주장을 하고 있다. (이게 도대체 누구 머리에서 나온 아이디어냐?)
- 즉, 이 영상의 핵심은 '사실 4차원적인 실체는 이미 정해져있는데, 4차원적 감각이 없는 우리들 눈에는 3차원 물체가 움직이는 것처럼 보이게 되고, 그것 때문에 시간이 흐른다고 착각하게 된다.' 라는 것이다. (정말 말도 안되는 소리다.)
- 그러면서 근거로 내세우는 게 뭐냐면, 앞서 첫번째 영상과 마찬가지로 '물리학에서는 어떠한 공식도 시간의 흐름을 나타내는 것이 없기 때문' 이라는 것이다.
- 그러면, 예를 들어 내가 누군가 정말 밉다고 말한 적이 한 번도 없으면, 내가 그 사람을 사랑하는 거겠네? 미워하는 것의 반대는 사랑하는 것일 테니까. (이 무슨 말도 안되는 논리적 비약이란 말인가? 이게 과학이라구?)
- 시간의 흐름을 나타내는 공식이 없다고 말하지 말고, '모든 것(과거와 미래)은 이미 존재한다는 주장'을 뒷받침 하는 공식을 제시하는게 맞지 않을까?
- 도대체, 아인슈타인이 상대성이론을 통해 '시간과 공간을 연관지어 생각해야 하고, 시간이 왜곡되는 이유는 중력 때문이다.' 라고 밝인 것이... 왜 '과거, 현재, 미래는 이미 존재한다.' 는 주장의 근거가 되는 건지 누가 설명 좀 해 줄 사람?
- 영상 말미에서 '지구의 중심부와 표면, 그리고 대기권에서 흐르는 시간은 엄밀히 따지면 다르다' 라는 사실을 예로 들고 있는데, 그렇다면 이는 지구의 관점에서 봤을 때 '과거, 현재, 그리고 미래의 개념이 함께 공존하고 있다.' 라고 주장할 수는 있겠지만, 그게 어떻게 지구의 과거와 미래가 이미 정해져 있다는 주장의 근거가 될 수 있냐는 말이다.
- 그리고, 영상 중반의 내용도 그렇다. 2차원 면이 시간이 흘러 움직이면 3차원이 된다는 주장에서 폭소를 금할 수 없다.
- 가정 자체가 완전히 잘못 되지 않았나? 예를 들어 사과가 이미 존재하고 있는데, 왜 2차원 면이 시간이 흐름에 따라 사과가 되어 가고 있다고 생각하는 걸까? 사과는 원래 그렇게 존재했는데...
- 마찬가지로 2차원 생명체가 존재할 수가 없는데, 왜 2차원의 생명체가 3차원 물체를 제대로 보려면 시간이 흘러야 한다고 주장하는 것일까?
- 그러면, 지금부터는 내가 생각하는 시간과 차원에 대해 이야기를 해보려 한다.
- 그 전에, 일단 첫 번째 영상 속 설명들 중에 말이 안 된다고 생각되는 것들부터 나열한 후에, 시간과 차원에 대한 나만의 이론을 구축해 보기로 하자. (나도 위 영상들을 보고 처음 시도해 보는 것이다.)
- 독서가 무엇인가? 다른 사람들(저자)의 생각을 읽은 후에 나의 의견을 접목하여 새로운 아이디어를 얻는 행위가 아니겠는가?
- 위 유튜버가 단순히 책 내용에 대한 줄거리를 영상에 담았다면, 나는 지금 내 생각이 담긴 독후감을 쓰려는 것이다.
- 먼저, 첫 번째 영상을 간단하게 요약 정리하면 다음과 같다.
1. 시간은 내가 어디에 있는지, 혹은 어떤 상황에 있는지에 따라 다르게 흐른다.
2. 시간은 과거에서 미래로 흐르지 않는다.
- 여기서 1번 내용은 아인슈타인의 상대성이론을 통해 대중에게 많이 알려진 사실이고, 2번의 경우 난생 처음 듣는 이야기다.
- 그렇다면 2번 주장이 과학계에서 정설로 통하는 것인지 알아보기 위해 인터넷에서 "시간은 흐르지 않는다." 라고 검색해 보면, 죄다 카를로 로벨리가 쓴 같은 제목의 책 이야기 밖에 없다는 사실이다.
- 적어도 백과사전에는 시간이 흐르지 않는 이유 혹은 근거에 대해 짧게라도 언급되어 있어야 할 게 아니냐?
아인슈타인의 특수상대성이론과 일반상대성이론 내용 요약
1. 움직이는 물체는 멈춰 있는 물체보다 시간이 더 느리게 간다.
2. 움직이는 물체는 멈춰 있는 물체보다 길이가 줄어든다.
3. 움직이는 물체는 멈춰 있는 물체보다 질량이 늘어난다.
4. 중력은 시공간을 일그러지게 한다.
5. 중력이 강할수록 시간은 느리게 간다.
출처 : 일반상대성이론 - Daum 백과
- 위 상대성이론의 1, 4, 5번 내용이 첫번째 영상 초반까지 언급되어 있고, 여기까지는 아무 문제 없어 보인다.
- 문제는 영상 중반에 등장하는 다음 내용부터이다.
- 위 장면은 "프록시마b에 있는 여동생이 '지금' 뭘 하고 있는지 알 수 있을까?" 에 대한 설명이다.
- 우리의 망원경으로 보는 빛이 프록시마b에 도달하는데 걸리는 시간이 10년이므로, 우리가 지금 보는 모습은 10년 전 여동생의 모습이라는 설명까지는 충분히 이해된다.
- 따라서, 여동생의 현재 모습은 10년 후에나 관측 가능하다는 것인데, 만약 10년 후에 여동생이 지구로 돌아와 있다면 지금이 미래란 소리므로 이건 말이 안된다는 식의 설명이다. (이 부분 심각한 오류 아니냐? 나만 그렇게 생각하는 겨?)
- 해당 내용을 내가 간단하게 도식화하면, 다음과 같다.
- 위 설명은 단순히 관측 장비의 한계(= 빛의 속도 문제)로 인해, 우리는 항상 먼 행성의 '과거'를 볼 수밖에 없다는 내용에 지나지 않는다.
- 즉, 프록시마b의 시간 개념과 지구의 시간 개념이 다르다는 설명의 근거가 되지 못한다는 것이다.
- 카를로 로벨리가 책에다 정말 저렇게 쓴 것인지, 아니면 유튜버가 짧은 영상으로 압축해서 옮기는 과정에서 실수한 것인지는 알 수 없지만, 이건 정말 굉장히 어색한 설명이다.
- 아무튼, 그러면서 내린 결론 부분을 보면...
- 첫째, 프록시마b에는 우리의 지금과 대응되는 특별한 순간이 없다는 것이고...
- 둘째, 우주는 하나의 시간 순으로 정리할 수 없을 만큼 복잡하다는 것이다.
- 만약 내가 위 결론을 가지고 예시를 들고 싶었다면, 여동생의 10년 전 모습 어쩌구 하는 식의 설명 대신 아래와 같은 내용을 언급했을 것이다.
- 위 영상 화면에서 가운데 태양처럼 보이는 것을 프록시마b라고 치고, 조금 떨어져 있는 작은 행성을 지구라고 가정해 보자.
- 아니면, 인터스텔라 영화 속에서 거대한 파도가 치는 행성과 그 옆에 떨어진 우주선의 관계로 봐도 좋을 것이다.
- 상대성이론에 따르면, 거대한 파도가 치는 행성에서 주인공 쿠퍼가 하는 행동을 우주선에서 관측했다면 아마도 정지영상처럼 보였을 것이다. (나만 그렇게 생각하는 겨?)
- 내 생각이 틀리지 않았다면, 아마도 우주선에 남아있던 과학자의 눈에는 쿠퍼가 행성에서 마치 '얼음' 상태로 가만히 있는 것처럼 보였을 것이 틀림없다. (행성의 시간이 극도로 느리게 흐르고 있으므로...)
- 쿠퍼가 우주선으로 돌아와보니 우주선 시간으로 23년이 지났고, 쿠퍼의 시계로는 2시간이 지났다면... 23년은 8395일에 해당하고, 8395일을 120분(2시간)으로 나누면, 행성에서의 1분은 곧 우주선의 70일에 해당하는 것이니, 당연히 쿠퍼 일행의 행동이 정지영상처럼 보이지 않았겠는가?
- 그리고, 만약 행성과 우주선 사이의 거리가 굉장히 멀고, 그 거리를 빛의 속도에 가깝게 빠르게 이동했다면, 그만큼 쿠퍼 일행의 시간은 더 느리게 흘러갔을 것이다. (이 시간만큼은 23년 시간에서 빼야 되겠구만...)
- 암튼, 이 정도 설명이었다면 프록시마b와 지구, 혹은 온 우주의 시간 관념을 명확히 정의하기가 쉽지 않다는 결론에 도달하기 더 쉽지 않았을까?
- 그렇다면, 이상의 내용을 종합하여 다시 한 번 정리해 보자.
- 위 그림과 같이, 우리가 모르는 우주 어딘가에 주황색 별과 파란색 별이 존재한다고 가정하고, 이 행성들과 멀리 떨어진 분홍색별에서 두 행성을 관측하고 있다고 생각해 보자.
- 아인슈타인의 상대성이론에 따르면, 주황색 별과 파란색 별은 중력차이로 인해 시간이 다르게 흐르고 있을 것이고, 같은 별이라도 지표면과의 거리에 따라 시간은 다르게 흐르게 된다.
- 즉, 주황색 별과 주황색 궤도, 파란색 별과 파란색 궤도에서 흐르는 시간 속도는 하나하나 전부 다 다르다는 말이다. 만약 이들 지점 사이를 자유롭게 마음대로 이동하는 우주선이 있다면, 우주선의 시간 속도는 불규칙하게 계속 변할 것이다.
- 하지만, 여기서 끝이 아니다.
- 분홍색 별에서 관측자가 바라본 빛이 직진할 것으로 생각하기 쉽지만, 사실 주황색 별의 중력으로 인해 공간이 휘어있기 때문에 실제로는 빛이 도달하는데 더 많은 시간이 걸리게 된다.
- 진공 상태에서 빛의 속도는 항상 일정함에도 불구하고, 주황색 별 옆을 지나갈 때 시간이 더 걸렸다는 말은, 그만큼 빛이 더 먼 거리로 돌아서 갔다는 것이 된다.
- 만약, 빛의 속도에 준하는 우주선을 타고 분홍색 별에서 파란색 별로 이동한다면, 우주선 자체의 속도로 인해 우주선 내의 시간이 느려질 것이고, 주황색 별에 접근하는 순간 더더욱 느려지게 될 것이다.
아인슈타인의 상대성 이론 쉽게 이해하기!
- 시간과 공간, 더 나아가 차원의 문제를 이해하기 위해서는 상대성이론에 대해 더 잘 알아야 할 거 같아 인터넷에서 여기저기 찾아 헤매던 중 EBS에서 만든 위 영상을 발견하게 되었다.
- 역시 공신력 있는 기관에서 만든 영상이라 그런지 쉽게 이해되고 믿음이 간다.
- 지구와 태양 사이에 달이 끼어들어 일식현상이 일어나는 A 지점에서는 태양 뒤의 별 B가 보이지 않을 것으로 생각하기 쉽다.
- 하지만 이것은 태양의 질량 크기를 고려하지 않은 것이고, 상대성이론을 이해하지 못하고 있는 것이다.
- 실제로 이루어진 과학 실험에 의하면, 태양 뒤에 가려져 보이지 않아야 할 별 B가 위 그림처럼 또렷하게 보였다는 사실이다.
- 내가 아직 본격적으로 차원 문제는 다루지 않고 있지만, 여기서 잠깐 언급하고 넘어가야 할 것은... 우리가 사는 3차원 입체 공간에서 세상을 바라보면 위 그림과 같이 2차원 면으로 보이게 된다는 것이고, 이러한 2차원 면은 보는 각도에 따라 달라지며, 또 어떤 상황에서는 2차원 정보가 3차원의 실제 정보를 왜곡하고 있다는 것이다.
- 결론적으로, 태양 뒤에 가려져 있어야 할 별 B가 지구에서 관찰되는 이유는 태양 주변의 공간이 중력으로 인해 휘어있기 때문이다.
- 영화 '인터스텔라'에서 블랙홀 '가르강튀아'의 모습이 위 사진의 좌측과 같이 표현된 것도 영화 감독이 상대성이론을 이해했기 때문이라 할 수 있다.
- 즉, 가르강튀아의 실제 모습이 저렇다는 게 아니라, 멀리서 바라본 인간의 눈에 잡힌 2차원 정보는 저렇게 인식 된다는 것이다. (블랙홀이 중력을 가지고 있지 않다면, 블랙홀 주변의 붉은 고리 '뒷면'이 보이지 않겠지만, 실제로 블랙홀은 어마어마한 중력을 가지고 있기 때문에, 뒤에 가려져 있어야 할 고리부분이 위 아래로 휘어져 보일 것으로 상상한 것이다.)
- 이상의 내용을 통해 얻을 수 있는 하나의 결론은... 질량이 중력을 만들고, 중력은 공간을 휘게 만들며, 이것이 시간의 속도에도 영향을 미친다는 것이다.
일단 여기까지... 다음 시간에 계속...
시간 날 때마다 쉬엄쉬엄 재미로 써나갈 생각임.
'기타' 카테고리의 다른 글
| 차원 이동과 신세계(2) - 특수상대성이론 연구 (0) | 2022.06.06 |
|---|---|
| MBTI - NT계열의 특징과 차이점(INTJ) (0) | 2022.01.14 |