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아인슈타인이 상대성이론에서 고도에 올라갈수록 시간이 빨리 흐른다고 했었는데 그게 사실일까요?

아인슈타인의 상대성 이론이 인간의 수명에도 영향을 끼친다는걸 알려준 연구가 있다고 합니다.참고로 상대성이론은시간, 공간, 물질, 에너지의 통합 개념이라고 합니다.

미국표준기술연구소의 제임스 친웬 초우 박사팀은 양자이론을 이용해 1초 안쪽의 시간부터 37억년까지의 시간을 측정할 수 있는 원자 시계를 이용해, 높은 곳으로 올리갈수록 시간이 빨리 흐른다는 상대성이론을 증명했습니다.

연구팀이 측정한 바에 따르면 땅 위에서 몇 발자국 위로 올라갈 경우 약 9천억분의 1초에 해당하는 시간 차이가 생기는데 가령 3m 계단 위에서는 시간이 9백억 분의 1초 정도 빨리 간다고 합니다. 따라서 연구팀은 “높이 381m인 엠파이어 스테이트 빌딩 102층에서 사는 것은 1억 4백만 분의 1초를 잃게 되는 것”이라고 했습니다.

고도가 높아질수록 시간이 빨리 가는 이유는 중력의 영향을 적게 받기주장도 있다. 그러나 연구팀은 “고도에 따른 시간 차는 사람이 느끼지 못할 정도로 미미하기 때문에 사람의 수명에 영향을 미치지는 못한다”고 했습니다.

그렇다면 놀때 시간이 빨리가는 이유도 알고 진짜로 빨리가는 게 맞는지 궁금하시지 않나요?

물리적인 실제 시간이 느려지고 빨라지는 차이는 광속에 가까운 빠른 속도로 달리거나 블랙홀이나 그 근처의 엄청나게 강한 중력장 내에 있어야 가능합니다. (아인슈타인의 특수/일반상대성이론)

놀 때 시간이 빨라지는 것은 놀이에 집중해서 빠져들었기 때문일텐데요. 과학적으로 연관지어 생각해보면 상대성이론보다는 "뇌과학" 분야에 가깝다고 생각할 수 있습니다. 대중적으로 꽤 유명한 뇌과학자 김대식교수의 강연이나 책을 접해보면..

어릴 때는 신경세포가 활발히 활동하고 반응하기 때문에 정보전달 속도가 빨라 시간이 천천히 가게 되고 나이가 들수록 세상을 바라보는 프레임이 드문드문 느려지기 때문에 상대적으로 시간이 빨라지는 차이가 있다고 합니다.

뇌가 느끼는 측면에서 지루할 때는 계속 시계만 쳐다보게 되니까 빨리 갔으면 싶어하는 시계가 도무지 갈 생각을 안하는 것처럼 보이게 되고, 반대로 무언가 흥미로운 일에 빠져있을 때는 좀 더 이 시간을 길게 가져가고 싶은데 시계는 평소처럼 똑같이 흐르니까 상대적으로 빨라 보일 수도 있습니다.

맨처음 상대성이론에서 시간이 느려지는 얘기를 했었는데 계산을 통해 살펴보면 총알이 초속 20Km 속도로 엄청나게 빠르게 공기중을 날아갑니다. 만약 총알의 속도로 달리면서 놀이를 한다면 시간이 얼마나 느려질까요?

초속 30만 Km를 달리는 광속과 비교하면 총알의 속도도 광속의 0.0067% 밖에 안되는 엄청나게.. 아니 천문학적으로 느린 속도에 해당하는데 아인슈타인의 상대성이론으로 계산하면 1년에 0.07초 상대적으로 느려지는 효과가 있습니다. 

정지해 있는 주변 사람들에 비해서 100년에 7초 느려진다는.. 덜 늙는다는 계산이 나옵니다.

우리가 총알의 속도로 달린다면 정지해 있는 사람들에 비해 엄청나게.. 아니 천문학적으로 빠른 속도가 될텐데 그렇게 100년을 돌아다녀도 겨우 7초 덜 늙게 된다는 사실입니다.

이건 다들 아시는건데 계단오르기를 하면 수명이 연장되는 게 사실일까요?

일단 계단 오르기가 사람들의 생명을 무한대로 늘려 준다는 건 당연히 말이 안 되는 거지만 그렇다고 수명 연장이 아주 허무맹랑한 소리도 아니라고,합니다.

사람에게는 건강수명이라는 것이 있습니다. 단순히 얼마나 오래 살았느냐가 아니라 질병에 걸리지 않고 실제로 활동을 하며 건강하게 산 기간이 어느 정도인지를 나타내는 지표입니다.

꾸준히 운동을 하면 그 건강수명이 늘어날 수 있는데 계단 오르기가 거기에 적합하다는 겁니다.참고로 한국인의 건강수명은 65세 입니다. 191개국 중 51위입니다.

우리가 계단 오르기를 하게 되면 우리 몸에 근육이 여러군데 있는데 손가락 발가락에 있는 근육은 얼마 안 됩니다. 우리가 코어 근육이라고 합니다. 우리 중심을 잡는 근육이 허리에 있는 근육, 엉덩이에 있는 근육, 다리에 있는 근육 이런 근육들입니다. 이런 근육들을 잘 키워야 합니다. 근육 자체가 에너지 소모를 해서 지방을 태우는 과정에 아주 중요한 역할도 하지만 우리 몸에 혈당조절에 인슐린의 작용 이라던지 여러 가지 염증조절이라던지 기타 대사 반응에 핵심적인 역할을 한다고합니다.

"우리가 일상생활에서 할 수 있는 운동이 생각보다는 사람들이 바쁜 사회에서 살고 있고 짧은 거리도 차를 운전하고 다니는 이런 상황에서 우리가 근육을 좀 붙여주려고 하면은 계단이 좋죠. 누구나 할 수 있고 언제든 할 수 있고." - 오상우 교수님

우리 몸의 근육에서 최대 50%를 차지하는 허벅지 근육이 감소하면 에너지를 쓰는 기능이 떨어진다는데  남는 에너지가 지방으로 쌓여 살이 찌고, 혈당을 저장해 쓰고 남은 포도당이 혈액 속을 떠돌아 당뇨병의 원인이 됩니다.

 또 근육량이 줄면 몸의 대사를 조절하는 인슐린 호르몬 기능이 떨어져 체내 염증이 생겨 치매 위험이 높아질 수 있습니다.

이걸 예방하기 위해 특히 하체근육을 키우는 게 필요하다. 그리고 어떻게 하면 바쁜 현대인들이 조금이라도 운동을 하게 할 수 있을까 하는 발상에서 ‘계단 오르기가 수명을 연장 시킨다’는 동기부여를 하게 된거입니다.

단 운동을 위해서 계단을 이용할 때는 오르는 것만 하는 것을 추천합니다. 내려오기는 체중이 더해져 관절 등에 무리가 갈 수 있기 때문입니다.

정리해보면 고도에 올라가면 시간이 빨리흐르고 총알속도로 100년을 달리면 7초를 더 살고 계단오르기는 건강수명이 는다는 거 입니다.