타임머신, 과거로의 ‘시간여행’ 가능성 연구성공, 광양자 과거이동 성공
지구중력이 공간을 끌어당김으로써 시공간을 구부려 현재와 과거를 잇는 지름길을 만들면 과거로의 시간여행이 가능하다는 연구결과가 나왔다.
이같은 시간여행 연구결과는 호주의 퀸즐랜드대학 물리학과연구진이 이룩한 것으로 광양자와 웜홀을 기반으로 한 과거로의 시간여행의 시뮬레이션을 성공했다고 영국 과학기술전문매체인 ‘Phys.org’이 6월 20일 보도했다. 머나먼 과거를 마음대로 갔다올 수 있는 영화 ‘타임머신’의 현상이 현실적으로 그 가능성을 처음으로 밝힌 것으로 전세계적으로 큰 주목을 받고 있다.
영화 '타임머신'에 나왔던 타임머신
물론 아직까지는 이론상으로만 만들어진 시뮬레이션 이론일 뿐이지만 항상 과학적인 이론이 먼저 만들어지고 난 후 나중에 그 이론을 적용해서 과학적인 발명품들이 개발되어왔기 때문에 시간여행의 가능성은 열린 것이라고 할 수 있다.
우리가 살고있는 세상은 오직 한방향으로 흐르는 시간개념을 갖고 있기 때문에 현실적으로는 과거로 거슬러 올라간다는 것은 불가능하다. 그렇지만 한방향으로만 흘러가는 현실에서도 과거로 갈 수 있는 이론적 토대를 만든 과학자가 있는데 바로 아인슈타인이다.
시공간을 비틀어서 웜홀을 통한 과거 이동 시뮬레이션
아인슈타인의 ‘일반 상대성이론’은 지구에 존재하는 중력이 공간을 끌어당기고 변형시키는 것처럼 시공간을 구부려 현재와 과거를 이어주는 지름길을 만든다면 우리는 그 길을 통해서 과거로 갈 수가 있는 것이다.
이렇게 시공간을 구부림으로써 과거로 가는데 필요한 조건은 두가지가 있는데 바로 ‘초고속물질’ 그리고 ‘웜홀’이다.
엄청 빠른 속도로, 빛보다도 빠른 속도로 시공간의 물리학법칙에 구애받지 않고 돌진할 수 있는 ‘초고속물질’이 필요하며 또한 시공간을 직통해 시간흐름을 저지하는 가상통로가 필요한데 이것이 웜홀이다. 웜홀은 블랙홀과 화이트홀을 잇는 시간 터널의 개념이다.
영화 '타임머신' 사진
퀸즐랜드대학 물리학과연구진이 설계한 시간여행 시뮬레이션은 다음과 같다. 본래 과거와 현재를 잇는 구부러진 시공간 통로 외에 두 개 지점을 직통으로 연결하는 웜 홀 통로를 구축해서 현재지점을 A웜홀, 과거를 B웜홀이라 지정한다. B웜홀 입구를 광속으로 떨어뜨린 뒤, 다시 광속으로 A웜홀 입구 근처로 옮겨놓으면 그만큼 B웜홀 시간에 틈이 생겨 과거 공간이 나타난다. 이때 A웜홀 입구를 통해 B웜홀 출구로 나오면 과거 시간에 도착하는 것
이다.
연구진은 여기서 광양자 입자를 웜홀로 통과시켜본 결과, 현재A지점에서 과거B지점으로 이동한 광양자 입자를 발견할 수 있었다. 광양자 입자는 전 우주에서 가장 작은 입자로 모든 우주 물리학 법칙에서 자유로우며 현재와 과거를 넘나드는 ‘시간성폐곡선’에 적용이 가능하다.
과거의 연구에서 웜홀을 통한 시간여행이 불가능하다고 판단했던 이유는 첫 번째, 시간을 이어주는 두 개의 웜홀 입구를 계속 열어놓을 물리적 힘을 구할 수 없었고 두 번째, 정해진 시간흐름에서 원인과 결과를 뒤바꿀 수 없다는 인과율법칙 ‘할아버지 패러독스 Grandfather paradox)’에서 벗어날 수 없다는 판단 때문이었다.
가상의 인물 존 티토가 제시한 타임머신 기계
퀸즐랜드대학 물리학과 티모시 랄프교수는 ‘광양자를 통해서는 시간여행이 가능하다는 그 가능성을 밝혀준 연구성과’라고 설명했다. 분명 기존의 시간여행이 불가능하다는 인식을 완전히 뒤집어버리는 혁신적인 연구성과로서 세계의 많은 과학자들이 관심을 집중시키고 있다.
현재로서는 ‘광양자’를 통해서 과거로의 시간여행의 가능성을 열어놓았지만 앞으로 이를 바탕으로 하여 광양자의 원리를 이용한 ‘타임머신틀’을 개발해낸다면 사람도 그 ‘타임머신틀’에 탑승해서 과거로의 시간여행이 가능하지 않을까 하고 즐거운 상상을 해볼 수 있다.
이번 ‘시간여행’ 연구성과는 국제 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈'에 발표되었다.
