'시간은 존재하지 않는다. 환상일 뿐이다.'
물리학자 두명이 '시간의 정의'를 완전히 뒤집는 이론을 내놓았다.
우리는 하루종일 시간에 쫒기며 살아가고 있다.
어떤 일을 할 때 극도로 집중하다보면 시간 가는 것을 잊을 때도 있지만 그것도 영원히 지속되지는 않는다.
달력이나 시계ㄴ같은 시간을 표시해주는 도구가 없으면 일상생활을 제대로 할 수 없는 사람들이 대부분일 것이다.
가고싶지 않은 회의나 시험을 목전에 두고 '시간이 이대로 멈춰버리면 좋을텐데'하고 빌어보아도 시간은 살아있는 한 무정하게도 흘러가고 반드시 그 '때'가 찾아온다.
아무리 발버둥쳐도 인간은 시간의 노에에 지나지 않으며 또한 그런 절망을 느낄수록 시간은 절대적이 되어간다.
하지만, 물리학자가 시간은 실제로는 존재하지 않는다는 것을 물리적으로 증명해냈다는 뉴스가 날아들어왔다.
*시간은 존재하지 않는다.*
영국잡지 'Express'(12월 3일자)에 따르면 세계적으로 저명한 두명의 물리학자가 시간은 실제가 아니며, 사람들의 환상에 지나지 않는다고 주장하고 나섰다는 것이다.
우리들에게 시간이란 너무나도 당연한 것이어서 그 존재를 의심하는 것 자체가 곤란할 정도이다. 도대체 그들은 어떻게 시간이 존재하지 않는다고 말할 수 있는 것일까?
먼저 우리들이 알고있는 일상적인 시간에 대해서 생각해 보자.
말할 것 까지도 없이 한번 일어난 일은 되돌릴 수 없다. 왜인지는 알 수 없지만 시간은 비일대칭적인 것으로 화살과 같이 한 방향으로밖에 향하지 못한다. 일정 상태의 원래 상태로 되돌릴 수 없는 기묘한 성질의 것인 것이다. 하지만 물리학에서는 시간은 미래나 과거로도 자유롭게 진행방향을 바꿀 수 있는 대칭성을 갖고 있다고 한다. 지금 보고있는 영상을 거꾸로 돌려서 보듯이 시간을 거스를 수 있다고 보고있는 것이다. 그렇기 때문에 물리학에서는 팽창하는 우주가 시간을 거스르고 수축해버리는 '빅크런치'론을 주장할 수 있게되는 것이다. 오히려 일부 물리학자들에게는 시간을 일정 방향으로만 진행하는 화살과 같이 비일대칭적인 것이라고 하는 것이 더 받아들이기 힘들다고 한다. 그러면 그들이 생각하는 시간의 본질이란 과연 무엇일까?
두명의 물리학자가 '블록 우주론'과 '현재주의'라는 서로 다른 입장에서 시간의 비일실제를 설명하고 있다.
*블록우주론
미국메사추세스공과대학의 물리학자 맥스 테그마크 교수는 '블록 우주론'의 시각에서 시간의 실제를 부정할 수 있다고 한다.
블록우주론이란 시간이란 현재에서 미래로 흘러가는 것이 아니라, 과거 현재 미래가 균일하게 존재한다고 주장하는 물리학적 시간론이다. 조금 아리송한 개념이지만 중학교에서 배운 이차원좌표, 소위 그래프를 떠올려보면 의외로 이해가 쉽다. 이차원 좌표의 X축을 시간축으로 하고 x축 위의 점을 이동시켜 과거에서 미래까지 마음대로 시간을 설정할 수 있다.
당신은 그렇게 점을 조정해서 모든 시간을 균일한 것으로 취급 가능해지는 것이다. 영화 인터스텔라에 등장하는 4차원입방체도 같은 것이다. 주인공 쿠퍼가 4차원입방체 안을 이동함으로서 임의의 시간으로 자유롭게 '향할' 수 있게된다. 세발짝 앞은 내일, 세발짝 뒤는 어제가 되는 식이다. 그에게 있어서 과거 현재 미래는 모두 균등한 것으로서 존재한다. 그와 같이 '블록우주론'에서는 과거 현재 미래에 걸친 모든 시간이 공간적으로 배치되어 있다. 그렇다고 하면 되돌릴 수 없는 과거나, 당신이 확실히 죽었을 1억년 후의 미래는 존재하지 않는 것이 아니냐고 말할지도 모르겠다.
이것에 대해 테그마크교수는 시간이란 객관적인 물리세계에 존재하는 것이 아니며, '인간이 만들어낸 환상에 지나지 않는다.'고 결론지었다.
'흘러가는 시간이라는 환상은 뇌가 만들어 내고 있습니다.'
이미 흘러가 버린 과거가 있는 것 처럼 느끼는 것은, 우리 뇌가 기억을 저장하려 하기 때문일 뿐입니다.
*현재주의
한편 영국 물리학자 쥴리안 바바박사는 '현재주의'라는 다른 시각에서 시간의 비실제성을 주장합니다. 빅사는 물리학자로써 작가 아담 프랑크씨와의 대담 '시간에 대해서: 빅뱅 말기에 있어서의 모스모로지와 문화" 에서... 모든 곳이 각각의 '현재'와 대응한다는 상상속의 국가 '플라토니아'에 대해서 언급했습니다. 공간과 시간이 대응하는 '블록 우주론'과 비슷하지만 박사가 여기서 특히 주목하는 것은 '현재'의 특권성입니다.
플라토니아에서는 어디로 이동을 해도, 어떤 임의의 시간이 현재가 되어버려 여기에서는 지나가버린 과거나 아직 실재하지 않는 미래라는 시간의 흐름이 존재하지 않습니다. 이 사고실험에서 다음과 같은 결론을 도출 할 수 있다고 박사는 말합니다.
'당신이 지난주에 존재했다고 하는 유일한 증거는 당신의 기억 뿐입니다.'
우리의 기억은 '현재의' 뇌의 뉴런 구조가 만들어 냅니다.
'지구에 과거가 있었다고 하는 유일한 증거는 바위나 화석입니다.' 하지만 바위와 화석으로부터 과거의 존재를 인지하는 것은 그것을 조사한 '현재의'우리들입니다.
'다시 말하면, 모든 기록(기억)은 "현재의"당신이 가지고 있는 것입니다.'
영국 철학자 버트렌드 럿셀이 고안한 '세계5분전 가설'이라는 기묘한 사고실험이 있습니다. 럿셀은 과거에서 현재에 이르기기까지 138억년에 걸쳐서 존재해온 우주는, 실제로는 바로 5분 전에 만들어졌다고 생각해도 전혀 문제될 것이 없다고 말합니다. 1억년 전의 화석도 현재의 우리들에게는 1억년전에 화석이라고 '5분 전에 만들어지고 우리들의 기억도 5분 전에 '우리들의 기억으로써' 만들어지기 때문에, 객관적인 1억년이라는 과거가 실제하지 않더라도 1억년 전이 있었다는 사고 자체는 가능하다는 것입니다. 럿셀은 여기서 5분전이라고 가정을 했지만 1분이나 1초전이라도 가설의 본질은 바뀌지 않습니다. 그렇기는 커녕 매순간마다 새로운 세계가 만들어지고 있다고 생각하는 것도 가능하다고 합니다.
바바박사의 현재주의가 말하려고 하는 것요 요약하면 '세계 5분 전 가설'과 같은 맥락입니다. 즉 기억은 '현재의' 기억밖에 없기 때문에 어디까지 가더라도 과거가 실제했다고 증명할 수 없다는 것입니다. 여우에 홀린듯한 인상을 주는 주장이지만 이 두개의 가설을 이해하는 열쇠ㅐ는, 물리학자가 대상으로 삼고있는 시간은 물리학적인 시간이며, 우리가 경함하는 흘러가는 시간은 주관적인 것에 지나지 않는 '실제'라고 이름 붙여진 사고에 지나지 않다 라고 하는 것입니다.
그렇다고 해서 물리학자의 시간 이해가 우리들에게 있어서 전혀 재미가 없다고하는 딱 잘라말할 수는 없지 않을까요? 4차원입방체에 살지는 못하더라도 시간의 본질이 정말로 '블록 우주'나 '플라토니아'와 같은 것이라고 한다면, 언젠가는 시간여행이 가능해지지 않을까요? 그렇게 생각해보면 과학자들의 기묘한 시간 이해도 꿈이있는 재미난 이야기로 들리기도 합니다.