일반적으로 과학에 회의적인 주장을 하는 사람들은 각종 역설을 주장함으로해서 과학을 깔아뭉개려 듭니다.
시간여행이 대표적인 예라고 볼수 있습니다. 만약 시간여행이 가능하다면 어떤일이 일어날까요? 만약 타임머신을 개발해 공룡시대로 간다고 칩시다. 그렇게 되었을때 당신이 실수로 포유류 한마리를 죽였다고 한다면 그에 관한 여파는(카오스이론의 나비효과) 일파만파로 커져서 포유류중 한종을 없애는 결과를 낳을수도 있습니다. 또, 좀더 가까운 과거인 석기시대로 가서 원시인의 위협에 피치못해 한 원인을 살해하는 사건이 발생했다고 한다면 그 원인이 그사람의 조상일 수도 있으므로 현실세계에 자기자신이 존재할수 없게되는 결과를 빚을수 있기도 합니다. 물론 이것은 타임머신에 관한 역설을 과장해서 말씀드린거고 원래 타임머신을 개발할 수 있었다하더라도 그 타임머신을 만든시점보다 과거로 돌아갈수는 없습니다.(왜냐하면 타임머신을 만든시간보다 과거에는 타임머신이 존재하지 않았기때문에 그걸 타고 더 과거로 간다는것은 말이 되지 않죠)
이에따라 물리학자들은 이것을 피해갈수 있는 묘안을 제시했습니다. 일반적으로 물리학자들은 이 세계를 이루는 근간이 파동함수라고 생각했었죠. 따라서 파동함수의 붕괴로인해 현재 있는 결과를 낳았다고 생각했었습니다. 하지만 파동함수의 붕괴를 도입하지 않아도 그 문제는 해결 가능한 문제였습니다. 바로 다세계를 도입하는것이었죠. 다세계이론이란 Multiverse를 직역한 것으로 어떤 사건이 일어날경우 그 사건을 분기점으로 세상이 분열한다는 이론이죠. 즉 우주를 구성하는 차원들중 5차원을 도입한다면 여분의 1개의 차원으로 무한대의 세상이 병렬로 분열할 수 있고, 이것에 의한 이론이 다세계이론입니다. 즉 만약 A라는 사람이 죽은 우주가 있다면 그 사람이 살아있는 우주도 있고, 공룡이 멸종하지 않은 우주도 있을수 있고 조금이라도 가능성이 있는 우주라면 모조리 존재할 수 있다는 것이죠. 우리 세계와 불과 몇 mm떨어지지 않은 지점에 또다른 우주가 존재할 수 있다는 이론이 바로 다세계 우주론입니다. 이때 몇mm는 우리가 느낄수 없는 또다른 차원을 말합니다. 또 이 이론은 암흑물질의 정체를 밝혀줄 후보로도 거론됩니다. 암흑물질이란 우주공간에 어떤 힘과도 상호작용하지 않고 오직 중력하고만 상호작용하는 물질을 말합니다. 전자기파나 그 외 어떠한 것과도 상호작용하지 않기때문에 관측할 수 없고 오직 중력만으로 그곳에 물질이 있음을 짐작하는것이죠. 지금까지는 이 암흑물질을 어떤 알려지지 않은 입자나 물질이라고 생각했지만 다세계이론을 적용한다면 우리 우주와 불과 몇mm떨어지지 않은 다른 차원의 우주에서 발산하는 중력이라고 생각하면 간단하죠. 일반적으로 중력자는 차원을 넘어 상호작용이 가능하므로 이런 일이 발생한다고 생각할수 있습니다.
다세계를 이야기하다보니 내용이 삼천포로 빠졌네요..흠흠...
자 이제 본격적으로 시간여행의 방법에 대해 말해보도록 하죠. 시간여행이 물리학적 현상으로 정말 가능한가에 대한 최초의 가능성을 제공한 사람은 아인슈타인이었습니다. 그는 일반상대성이론이라는 것을 발표해 아인슈타인의 방정식이라 불리는 일반상대성방정식을 발표하게 되죠. 헌데 이 방정식의 해는 극단적으로 몰고가면 블랙홀이라던지 시간여행마저 그 가능성을 열수 있게 됩니다. 물론 아인슈타인 자신도 이러한 해가 있음을 예상은 하고 있었지만 아무튼 그의 방정식은 그런 괴물같은 해들을 낳게 되었고, 그 방법이란 다음과 같습니다.
어떤 회전체에 있어서 그 주위의 시간선은 물체의 회전에 영향을 받게 되고, 그 주위의 시간이 꼬임으로서 시간여행이 가능하게 됩니다. 하지만 이 방법의 문제점은 물체를 광속에 거의 근접한 속도로 회전시켜야 한다는것이죠.
다음으로 우주끈을 이용한 시간여행이 있습니다. 우주에는 거의 광속에 가까운 속도로 움직이는 양성자 다발이 있고, 이것을 우주끈이라 하는데 이 우주끈은 질량이 엄청나기때문에 공간을 잘라버리는 일이 가능합니다. 따라서 이 우주끈의 주의를 돌아가면 실제로 이동한 거리보다 훨씬 더 먼 거리를 이동하게 되고, 이때 이동체는 빛의 속도를 초과하지 않았으므로 아인슈타인의 광속불변의 법칙과 어떠한 물체도 빛보다 빠르게 이동할 수 없다는 것과도 위배되지 않습니다. 따라서 이동체가 빛보다 느리게 이동했음에도 결과적으로 빛보다 훨씬 먼거리를 간 것이 되기때문에 과거로 간것이나 다름 없게 되죠. 이 방법의 문제점은 우주끈을 찾기란 거의 불가능에 가까우며, 또 이 우주끈을 다룰수 있는 기술이 현재로서 전무하다는것입니다.
다음으로 웜홀을 이용한 시공간 도약으로 시간을 거슬러 올라가는 방법이 있습니다. 웜홀이란 아주 미세한 영역에서 A라는 지점과 B라는 지점사이에 생긴 공간적 연결고리 혹은 터널같은 것인데요, 웜홀을 이용해 공간을 도약하려면 우선 웜홀을 확장해야할 필요가 있습니다. 또 확장된 웜홀을 유지해야할 필요가 있죠. 이때 사용되는 에너지 혹은 물질은 음의 물질과 음의 에너지입니다. 음의 물질은 중력에 대해 반발하는 성질을 지닌 물질을 말하고, 음의 에너지는 중력에 반하는 에너지를 말합니다. 음의 물질은 양의 물질과도 반발하고 음의 물질끼리도 반발하는 까닭에 찾기가 쉽지도 않고 또 가두어두기도 힘듭니다. 하지만 음의 에너지는 가능하죠. 음의 에너지를 발생시킬려면 두개의 얇은 판을 아주 가까운 거리내에 접근시키면 됩니다. 하지만 음의 에너지를 모으기도 힘들거니와 다루기도 힘들다는 단점이 있죠. 그래서 생각해낸 것이 블랙홀의 사건의 지평선에서 음의 에너지를 찾자는것이죠. 블랙홀의 사건의 지평선에선 양자적 터널효과로 음의 에너지가 많이 발생합니다. 이것을 이용해 웜홀을 확장하고 그곳을 통과하여 공간도약을 해보자는 것인데 이것은 거의 자살행위와 같습니다. 왜냐하면 블랙홀에 접근한다면 순식간에 안으로 빨려들어가 조석력에 의해 산산조각나고맙니다. 사건의 지평선에 도달하기도 전에 말이죠.
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