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관심거리/과학 이야기

우주의 구조 - 시간 여행은 가능한가?

아인슈타인이 시간여행에 관한 이야기는 한적이 없지만
상대성이론에서 간접적으로 찾아볼 수 있다.
"물체가 광속에 가까워질수록 그 물체의 시간은 느려지고 광속에 도달할때 시간은 정지한다"
이것은 어떠한 사람이 광속과 비슷한 속도로 "몇시간" 여행하다가 집에오면
"수백만년"이 흘러있을 수 있다는 말과 일치한다.
광속과 비슷하게 움직이면서 여행을 하였기때문에 자신의 시간은 느리게 갔지만
다른 사람은 예전에 똑같이 흘렀기 때문에 상대적으로 타인의 시간이 자신보다 빨리 흘렀기 때문에
미래로 가는 것과 똑같은 현상을 경험하게 되는 것이다.
하지만 과거로 가는 방법은 상대성이론에서 설명하고 있지 않다.

과거로의 시간여행에 대해서는 웜홀이라는 것의 역활을 필요로 한다.
웜홀은 정말로 존재하는지는 아직 아무도 알 수 없지만 일반상대성이론에서
웜홀의 존재를 허용하며 여러 학자들이 수학적 특성을 규명해 놓았다.
웜홀은 공간에 뚤은 터널과 비슷한 개념이다.
먼거리의 두 지점을 존재하는 일반적 공간을 경유하는 것이 아니라
두지점을 바로 연결하는 하나의 지름길이라고 할 수 있다.
A 와 B 두지점에 웜홀을 만들고 A의 웜홀로 들어가면 바로 B의 웜홀로 나올 수 있다.
그럼 광속과 비슷한 움직이는 우주선안과 지구의 특정장소에 웜홀을 만들어 놓고
그 우주선이 광속의 속도로 여행을 하고 온다고 하자.
여행을 오래하면 할수록 지구에 돌아왔을때 많은 시간이 흘러 있을 것이다.
하지만 연결해 놓은 웜홀은 어떠할까?
지구에 뚤은 웜홀앞에 TV를 켜놓고 우주선에서 그 웜홀을 통해서 지구에 있는 TV를 볼 수 있다
몇시간 TV를 보면서 여행하다가 지구에 돌아오면 지구는 몇백만년이 흘러있을 것이다.
하지만 웜홀 건너편의 공간의 시간은 몇시간뿐이 안 흐른것이다.
그렇게 몇백만년이 흐른 지구에서 우주선으로 가져온 웜홀을 통해 건너가면
나는 과거에서 미래로 갔다가 웜홀을 통해서 다시 과거로 돌아온 것이다.

웜홀을 통해서는 과거로 다시 돌아갈 수 있다고는 하지만 한가지 큰 제약이 존재한다.
웜홀을 만든 시점보다 과거로는 갈 수 없다는 것이다.
웜홀을 통과해야 과거로 오는 것이기에 웜홀이 없으면 돌아올 시점이 없는 셈이다.


"가끔 지금 미래사람들이 우리 몰래 돌아다닐 지도 몰라" 라는 생각을 해본다.

하지만 현재에 웜홀을 만들 기술도 광속으로 달릴 기술도 존재하지 않으니
현재로 시간여행을 한 미래인들은 없을 것이고 현재의 시간으로는 어느누구도 돌아올 수 없다.

과연 미래에는 자유자재로 시간여행을 가능하게 하는 이론이 나올것인지......