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타임머신과 타임슬립의 물리학적 차이가 뭔가요?
타임머신과 타임슬입은 시간 여행을 한다는 공통점이 있는것은 알아요. 그리고 타임머신은 기계를 통한 시간여행이고 티임슬립은 시공간의 변이에 따른 시간여행이라고 알고 있는데 물리학적으로는 어떻게 다른가요?
1개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
타임머신과 타임슬립은 둘 다 시간 여행이라는 공통점이 있지만, 물리학적으로 보면 하나는 이론적 근거가 있고 다른 하나는 과학적 기반이 사실상 없어요.
타임머신 쪽부터 보면 아인슈타인의 상대성이론 안에서 시간 여행의 가능성이 수학적으로 열려 있어요. 특수상대성이론에 따르면 빛의 속도에 가깝게 이동하면 움직이는 사람의 시간이 정지한 사람보다 느리게 흘러요. 빛의 99퍼센트 속도로 우주선을 타고 1년을 보내면 지구에서는 약 7년이 지나 있거든요. 이건 사고 실험이 아니라 입자 가속기에서 고속으로 움직이는 입자의 수명이 실제로 늘어나는 걸로 검증된 현상이에요. GPS 위성도 상대론적 시간 보정을 하지 않으면 하루에 수 킬로미터씩 오차가 생겨요. 이건 미래로의 시간 여행이 원리적으로 가능하다는 뜻이에요.
일반상대성이론으로 가면 더 극적인 가능성이 열려요. 강한 중력장 근처에서는 시간이 느리게 흐르니까 블랙홀 가까이 갔다 돌아오면 미래로 건너뛸 수 있어요. 과거로의 여행은 훨씬 어려운데, 이론적으로 닫힌 시간곡선이라는 해가 존재하긴 해요. 웜홀이라는 시공간의 터널을 통과하면 출발보다 과거 시점에 도달할 수 있다는 수학적 해인데, 이걸 유지하려면 음의 에너지라는 아직 실체가 확인되지 않은 조건이 필요해서 현실화 가능성은 극히 낮아요. 핵심은 타임머신이라는 개념이 물리학 방정식 안에서 허용되는 해로 존재한다는 점이에요. 만들 수 있느냐와 이론적으로 가능하냐는 별개의 문제거든요.
타임슬립은 이와 완전히 다른 영역이에요. 타임슬립은 아무런 장치 없이 특정 장소를 걷다가 갑자기 과거나 미래로 빠져드는 현상을 말하는데, 이걸 설명할 수 있는 물리학 이론이 현재로서는 없어요. 상대성이론에서 시간이 달라지려면 극단적인 속도나 극단적인 중력이 필요한데 일상 환경에서 그런 조건은 존재하지 않거든요. 시공간의 변이라는 표현이 쓰이기는 하지만 어떤 메커니즘으로 시공간이 변이하는지를 설명하는 물리적 모델이 없어요.
타임슬립 사례로 알려진 것들은 대부분 개인의 주관적 체험담이에요. 베르사유 궁전에서 18세기 복장의 사람들을 봤다는 모벌리-조던 사건이 유명하지만, 기억의 재구성이나 해리 현상 같은 심리학적 설명이 더 설득력 있게 받아들여지고 있어요. 물리학 학술지에 타임슬립을 다룬 논문은 사실상 없거든요.
정리하면 타임머신은 상대성이론이라는 검증된 물리학 위에 서 있는 이론적 가능성이고, 타임슬립은 물리학적 근거 없이 현상만 묘사된 미확인 체험이에요. 같은 시간 여행이라는 단어를 쓰지만 과학적 위상은 완전히 다른 셈이랍니다 :)