어린이과학동아&수학동아 기사

영화 [어벤져스],[백 투더 퓨처],[인터스텔라] 에선 시간 여행을 하곤 합니다. 과연 이것이 현실로 가능할까요?

첫 번째로는 특수 상대성 이론을 이해해야 합니다. 아인슈타인은 스위스 베른의 특허청 심사관 이었는데요. 그 중 시계에 대한 특허권을 많이 다뤘습니다.

당시 유럽은 철로를 대륙 전역 확장했는데, 지역마다 다른 시간을 통일해야 하는게 가장 큰 문제 였습니다, 당연히 승객들의 불만도 컸습니다.

아인슈타인은 여기서 한 가지 궁금증이 생깁니다. 지역마다 시간이 다르니까, 시간도 상대적일 수 있지 않을까?

(속도는 예를들어 같은 방향으로 가고 있다면 (더 빠른 물체의 속력) - (더 느린 물체의 속력) 으로 보인다. [동은 +00km 서는 -00km를 생각하며 계산!])

그러니. 시간도 상대적일 수 있다고 아인슈타인은 생각했다.

그래서 아인슈타인은 26살에 '특수 상대성 이론'을 발표합니다.

내용 : 시간은 상황에 따라 천천히 흐르기도 빨리 흐르기도 한다는 것!

이라는게 '아인슈타인의 특수 상대성 이론입니다.'

과학적으로 말하면 '속도가 빠를수록 시간은 천천히 흐른다.' = 속도가 빠르면 빨리 움직인다. 그러면 반대로 속도가 느리면? 시간은 빠르게 흘러서

그게 사람들 눈에는 그렇게 보인다, 라는 것이죠.

그 말은 속도가 빠르면 시간은 느리게 간다 그런데 빛의 속도에 도달하면 시간이 멈추게 된다고 합니다.

물리학에선 그걸 쌍둥이의 이야기를 예로 듭니다.

지구에 있는 쌍둥이 언니와 우주선을 타고 움직이는 쌍둥이 동생이 있다고 생각하면 우주선은 속도가 빠르니까 시간은 느리게 흐른다.

지구에 있는 언니는 속도가 우주선보단 느리니까 시간은 빠르게 흐른다.

결국엔 언니는 더 늙어지지만 동생은 언니보다 천천히 늙었죠 그게 '특수 상대성 이론' 을 바탕으로 만든 이야기 입니다.

이런 디테일은 영화 [인터스텔라] 에서도 나옵니다. 주인공이 우주에 있을때, 지구에 있던 딸은 할머니가 된 이유죠.

일단 시간여행으로 주제를 다시 돌아가 볼게요. 

시간여행을 설명할 수 있는 가장 유력한 현대 과학 이론은 앞서 말한 '특수 상대성 이론' 입니다.

빛의 속도로 자신이 달릴 수 있다면! 자신의 시간을 멈출 수 있습니다.

근데 빛보다 빠르면 시간이 뒤로 거꾸로 흐르나..? 라고 할 수 있지만 문제는 빛보다 빠른건 아직은 없다는 것이죠.

만일 있다고 쳐도 과거로 돌아가는 것은 물리학의 원칙을 깨부수는 상상입니다.

인과율의 어긋나는 것이죠. 인과율은 원인이 있어야 결과가 뒤따른다는 아주 무엇이든지 착착 들어맞는 말 입니다.

즉, 과거로 돌아간다는 것은 현재의 영향을 미쳐 지금과는 다른 '새로운 현재' 를 만들어 내기 때문에 뭐 게임처럼 세상이 새로고침이 되는게 아니니까

인과적으로 성립할 수 없습니다.

즉, 과학의 인과율에 위배되지 않는 시간 여행은 아인슈타인의 '특수 상대성 이론' 뿐입니다.

근데 어떻게 알아요, 과학이 우리의 상상을 뛰어 넘을지...