우주는 왜 이렇게 작동하는가 #우주다큐 #과학다큐 Why does the universe work this way?

천재는 한자로 하늘, 천자에 제주제자를 쓰는 단어로 그대로를 풀이해보면 하늘에서 받은 재능이라는 뜻입니다. 우리가 아인슈타인을 천재라고 호칭하지만, 아인슈타인은 정말 천재일까요? 태어날 때부터 하늘에서 그러한 영리함을 받고 태어났을까요? 그렇지는 않습니다. 알프레드 아인슈타인은 어릴 적에는 같은 또래들보다 말이 느리고 얼딘 아이였다고 합니다. 동생보다도 말이 느리고 떠듬거려서 또래들로부터 놀림을 받고 자랐다고 합니다. 그런만큼 트라우마도 컸을 텐데요. 자존감도 낮았고 늘 의기소침한 아이였다고 합니다. 그렇게 말도 느리고 떠듬거리며 자존감도 낮고 의기소침했던 아인슈타인이 천재가 되었습니다. 그가 천재성을 나타나게 된 때는 어려서 스위스에서 공부할 때부터 토론 위주로 공부를 했고 그래서 생각하는 힘을 기르게 되었으며 자신이 흥미를 가진 것에는 열정을 쏟는 아이가 되었다고 합니다. 그가 나중에 말한 대로 천재는 1%의 재능과 99%의 노력으로 이루어진다는 말처럼 그가 천재가 되기 위해서 많은 노력이 있었을 것입니다. 알베르트 아인슈타인이 발표한 상대성이론은 20세기에 발표된 가장 유명한 이론이지만 그만큼 오해도 많이 받았습니다. 흔히 상대성이론은 시간과 공간이 상대적임을 밝힌 이론이라고 알려져 있지만 진정한 의미로는 물리법칙이 언제 어디서나 동일함을 확인한 이론이라고 할 수 있습니다. 상대성이론은 특수상대성이론과 일반상대성이론으로 구분됩니다. 아인슈타인이 과학사에 엄청난 기여를 했기에 둘 다 아인슈타인의 이론이라고 할 수 있지만 자세히 살펴보면 특수상대성이론은 아인슈타인과 푸엔카레가 일반상대성이론은 아인슈타인과 힐버트의 동시발견이라고 할 수 있을 정도로 여러 물리학자, 수학자들의 기여가 적지 않습니다. 현재 상대성이론은 우주관측에 사용되는 입자가속기 등 물리청문 분야뿐만 아니라 시간과 공간을 정밀하게 측정해야 하는 인간활동의 모든 영역에 그 영향력을 미치고 있습니다. 넓은 우주를 바라다보고 우주에 더욱 관심을 기울이다 보면 그 거리의 무한함에 탄식이 나올 정도입니다. 저먼 우주에서 온 빛이 수억에서 수십억 수백억 년 전에 온 빛이라니 그 먼 과거에서 온 빛을 지금 우리가 본다는 사실과 그 먼 과거로 여행하기 위해서는 빛의 속도를 초월하는 초광속이 필요함을 느끼지만 아인슈타인의 물리법칙을 어길 수 없음에 또다시 탄식하게 됩니다. 아마도 아마도 빛보다 더 빨리 갈 수 있는 것이 없는 이유는 광속을 초월하는 방법을 찾으려고 우리가 충분히 노력하지 않았거나 그 방법이 없기 때문만은 아닐 것입니다. 우리가 일반적으로 빛의 속도라고 부르는 보편적인 속도 한계는 우주가 작동하는 기본적인 방식입니다. 이를 시각화해서 보여줄 수는 없지만 과학자들은 더 빨리 갈수록 앞으로의 공간 차원이 줄어들고 외부 관찰자 입장에서 볼 때 시계가 더 느리게 흐른다는 것을 발견했습니다. 다시 말해 공간과 시간은 모든 것이 항상 같은 방식으로 일어나는 고정된 배경이 아닙니다. 대신 공간과 시간은 휘고 또 휘어질 수 있습니다. 아인슈타인의 상대성 이론의 핵심이 되는 방정식을 살펴보면 빛의 속도의 접근함에 따라 앞으로의 공간 차원은 아무것도 없이 줄어들고 시계가 멈추는 것을 알 수 있습니다. 폭이 제로이고 시간이 진행되지 않는 기준 프레임은 실제로 존재하지 않는 기준 프레임입니다. 따라서 이는 공간과 시간이 이 지점을 넘어 실제로 존재하지 않기 때문에 아무것도 빛의 속도보다 더 빨리 갈 수 없다는 것을 알려줍니다. 속도라는 개념은 특정 기간 동안 공간에서 이동한 특정 거리를 측정해야 하는 것이기 때문에 물리적으로 빛의 속도를 넘어 존재하지도 않습니다. 사실 빛보다 빠르다는 문구는 물리적으로 의미가 없습니다. 그것은 검정보다 어둡다라고 말하는 것과 같습니다. 아인슈타인의 상대성 이론이 틀렸다고 말할 수도 있습니다. 그러나 지금은 상대성 이론을 뒷받침하는 증거가 너무 많아서 만약 그것이 틀렸다면 이러한 기본 원리를 바꾸지 않는 작은 방식으로만 틀렸을 것입니다. 아무것도 빛보다 빨리 이동할 수 없다는 제안은 보이는 것만큼 제한적이지 않습니다. 이 원리를 더 정확하게 표현하면 아무것도 국소적으로 빛보다 빨리 이동할 수 없다는 것입니다. 즉 비국소성 척도를 사용하면 실제로 빛보다 빠른 실질적 속도를 얻을 수 있습니다. 여기서 국소성이란 공간적으로 멀리 떨어져 있는 두 물체는 절대 서로 직접적으로 영향을 줄 수 없다는 물리학 원리이며 한 물체가 다른 물체에게 영향을 미치기 위해서는 반드시 둘 사이의 공간이 매개되어야 한다는 것입니다. 또한 비국소성이란 한 공간적 영역에서 일어나는 모든 것은 이와 분리된 다른 공간적 영역에서 일어나 작용에 영향을 받는 것을 말합니다. 이러한 비국소성은 우주가 국소성의 위배를 의미하며 양자론의 전제가 되는 것입니다. 예를 들어 웜홀이 있다면 지구에서 북극성까지 지름길을 이용할 수 있습니다. 웜홀을 통해 지구에서 북극성까지 이동하고 웜홀을 통과하지 않고 온 약간의 빛과 비교한다면 웜홀을 통해 더 빨리 북극성에 도착해 있는 자신을 발견 확인할 것입니다. 이는 지역적으로 빛의 속도를 초과한 적이 없기 때문에 허용됩니다. 지구에서 북극성으로 다른 광선을 보내서 웜홀을 통과했다면 이를 앞지를 수 있는 방법은 없습니다. 또 다른 예로 우주에는 빛보다 빠른 속도로 서로 멀어지고 있는 먼 별들이 있습니다. 이는 지역적 속도가 아니기 때문에 허용됩니다. 지구 표면에서 멀어질수록 지구 표면에서의 시간에 비해 시간이 더 빨리 갑니다. 이 효과를 중력시간 지연이라고 합니다. 중력시간 팽창이라고도 하며 영어로 gravitational time dilation이라고 하며 중력시간 지연은 시간 팽창의 일종으로서 중력을 발생시키는 진량으로부터 서로 다른 거리에 있는 관찰자들이 각자 관찰한 사건의 시간이 다르게 보이는 것입니다. 중력 포텐셜이 강할수록 시간은 빠르게 갑니다. 효과는 알베르트 아인슈타인이 일반 상대론을 발표하면서 처음 예측했으며 그 이래로 여러 실험을 통해 검증되었습니다. 서로 다른 고도, 즉 지구로부터 받는 중력 포텐셜의 차이가 있는 곳의 노인, 원자시계들을 비교한 결과 그 실체가 검증되었는데 이렇게 지구상에서 실시한 실험의 결과는 극도로 작아서 각 시계 사이의 시간 팽창으로 인한 차이는 불과 나노초 단위밖에 안 됩니다. 더욱 큰 효과를 확인하기 위해서는 지구로부터 더 먼 거리에서 측정하거나 또는 더 큰 중력권에 대한 실험을 수행해야 합니다. 이러한 중력시간 지연은 실험을 통해 여러 번 검증되었습니다. 중력시간 지연은 진량이 많은 물체가 강한 중력장을 생성하기 때문에 발생합니다. 중력장은 실제로 공간과 시간의 휘어짐입니다. 중력이 강할수록 시공간이 더 많이 휘어지고 시간 자체가 더 느리게 진행됩니다. 그러나 여기서 강한 중력에 있는 곳의 관찰자는 자신의 시간이 정상적으로 흐르는 것으로 알게 된다는 점입니다. 그의 시간이 느리게 흐르는 것은 약한 중력을 가진 기준 프레임에 대해서만 상대적입니다. 따라서 강한 중력에 있는 사람은 자신의 시계가 정상적으로 흐르고 약한 중력에 있는 시계가 빠르게 흐르는 것을 보는 반면 약한 중력에 있는 사람은 자신의 시계가 정상적으로 흐르고 다른 시계가 느리게 흐르는 것을 봅니다. 시계에는 아무런 문제가 없습니다. 진량이 공간과 시간을 뒤틀리는 상대론적 방식으로 인해 시간 자체가 느려지거나 빨라지고 있을 뿐입니다. 중력시간 지연은 중력의 강도에 차이가 있을 때마다 발생하는데 그 차이가 아무리 작더라도 마찬가지입니다. 지구는 진량이 많고 따라서 중력도 많기 때문에 공간과 시간을 충분히 휘게 하여 측정할 수 있습니다. 사람이 지구 표면에서 만몇 미터만 멀어져도 그 사람에게 작용하는 중력은 약해집니다. 우리는 인간으로서는 크게 느끼지 못하지만 건물 1층에서 2층으로 올라가는 것만으로도 지구에서 멀어지기 때문에 느끼는 중력이 약간 약해집니다. 지구 표면에서 3미터 높이에서 느끼는 중력과 4미터 높이에서 느끼는 중력의 차이는 우리 인간의 감각으로는 알아차리기에는 너무 작지만 민감한 기계가 알아차리기에는 충분히 큰 차이입니다. 계단을 오를 때마다 중력의 힘이 약해지기 때문에 시간이 흐르는 속도도 매 걸음마다 빨라집니다. 고층 빌딩의 1층에서 일하는 사람들은 최상층에서 일하는 사람들에 비해 문자 그대로 미래로 시간여행을 하는 셈입니다. 하지만 그 효과는 매우 너무 작습니다. 사실 일상생활에서는 이 시간 차이를 전혀 알아차리지 못할 정도로 작습니다. 지구 표면에서 멀리 떨어져 살고 일하는 사람들은 표면에 가까운 사람들에 비해 1년의 불과 나노초 단위로 앞서 있습니다. 작기는 하지만 서로 다른 고도 간이 시간 비율 차이는 실제적이며 매우 정확한 원자시계를 사용하여 실험적으로 측정되었습니다. 미국 국립표준기술원은 이처럼 작은 시간 비율 차이를 측정하여 결과를 발표했습니다. 미국 국립표준기술원은 실험대를 반 미터 높이는 것만으로 지구상의 한 지점과 반 미터 더 높은 지점 간이 작은 시간 비율 차이를 측정할 수 있었습니다. 그들의 결과는 아인슈타인의 상대성 이론에서 예측한 시간 지연과 잘 일치했습니다. 지구의 중력으로 인한 시간 지연은 매우 크기 때문에 지구의 높은 곳에서 궤도를 도는 GPS 위성은 더 빠른 시간을 고려하여 내부 시계를 조정해야 하며 이를 통해 지상이 있는 GPS 수신기의 위치를 정확하게 파악할 수 있습니다. 시간은 빛의 관점에서 보면 고정되지 않습니다. 왜냐하면 빛은 관점이 없기 때문입니다. 빛이 정지해 있는 유효한 기준 프레임은 없습니다. 이 설명에 다른 단어 선택해서 근사하거나 설명할 수 있는 문제가 아닙니다. 이 설명은 지난 100년 동안 수천 번 실험적으로 검증된 아인슈타인의 특수상대성 이론의 기본입니다. 특수상대성 이론의 전체 프레임워크는 두 가지 기본 과정에 기반합니다. 첫째, 물리법칙은 모든 관선 기준 프레임에서 동일합니다. 둘째, 진공에서 빛의 속도는 모든 관선 기준 프레임에서 동일합니다. 빛이 정지해 있는 유효한 기준 틀이 있다면 그것은 두 번째 과정을 위반할 것입니다. 왜냐하면 빛의 속도는 다양한 기준 틀에서 다르기 때문입니다. 즉, 빛의 속도는 어떤 기준 틀에서는 그리고 두 번째 과정을 버린다면 특수상대성 이론 전체를 버려야 합니다. 왜냐하면 특수상대성 이론은 이 두 가지 과정으로부터 도출되었기 때문입니다. 빛의 기준 틀이 있다고 가정한다면 무슨 일이 일어나느냐고 질문을 던지면 터무니없는 답변만 나올 뿐입니다. 그렇게 가정하면 특수상대성 이론은 모두 사라지고 터무니없는 것과 공상과학만 남게 됩니다. 실제로 존재하는 모든 기준 틀에서 빛은 다른 물체와 마찬가지로 정상적인 방식으로 공간과 시간을 이동합니다. 이것을 더 잘 이해하기 위해 특수상대성 이론이 무엇을 확립했는지 알아야 이해에 도움이 됩니다. 특수상대성 이론은 움직이는 기준 프레임이 정지한 관찰자에 비해 운동 방향으로 공간 차원이 짧아지고 정지한 관찰자에 비해 시간 차원이 느려진다고 말합니다. 이러한 효과는 각각 길이 수축과 시간 영팽창으로 알려져 있습니다. 지구에서는 우리가 너무 느리게 움직이기 때문에 일상생활에서 이러한 효과를 느끼지 못합니다. 길이 수축과 시간 팽창은 빛의 속도에 가깝게 여행할 때만 중요해집니다. 빛의 속도는 매우 빠르며 초속 30만 km입니다. 일반적인 인간이 정지한 관찰자에 비해 경험하는 속도보다 훨씬 빠릅니다. 여기서 핵심은 정지한 관찰자에 비해라는 점입니다. 기준 프레임은 그 자체에 비해 정지 상태에 있으며 길이 수축이나 시간 팽창을 경험하지 않습니다. 빠르게 움직이는 우주선에 있는 우주인은 자신의 자를 짧게 보거나 자신의 시계가 느리게 가는 것을 보지 못합니다. 오히려 우주선의 자를 짧게 보고 우주선의 시계가 느리게 가는 것을 보는 것은 지상에 있는 사람입니다. 또한 시계와 규칙에는 아무런 문제가 없습니다. 공간 자체가 짧아지고 시간 자체가 정지한 관찰자에 비해 움직이는 기준 프레임에서 느려집니다. 실험적으로 여러 번 검증된 이러한 흥미로운 효과는 모두 위에서 언급한 두 가지 기본 과정에서 파생되었습니다. 특수상대성 이론의 수학은 기준 프레임이 점점 더 빠른 속도로 움직일 때 그 공간은 점점 더 작아지고 시간은 정지한 관찰자에 비해 점점 더 느려진다고 말합니다. 진공에서 그 속도가 빛의 속도에 접근하는 한계에서 그 공간은 완전히 짧아져 폭이 0이 되고 시간은 완전히 정지합니다. 어떤 사람들은 이 수학적 한계를 빛의 속도로 움직이는 빛은 시간이 고정되어 있기 때문에 시간을 경험하지 않는다는 의미로 해석합니다. 하지만 이 해석은 틀립니다. 이 제한적인 행동은 단순히 빛의 속도에서 유효한 기준 프레임이 없다는 것을 말해줍니다. 공간폭이 정확히 0이고 경과 시간이 정확히 0인 기준 프레임은 단순히 존재하지 않는 기준 프레임입니다. 어떤 실체가 우리가 설명하려고 하는 모든 면에서 0이라면 어떻게 그 실체가 의미 있는 방식으로 존재한다고 말할 수 있을까요? 우리는 말할 수 없습니다. 공간과 시간은 진공에서 빛의 속도와 그 너머에서 단순히 존재하지 않습니다. 따라서 한계를 C로 가져가는 것은 단순히 두 가지 가정을 재확인하는 것입니다. 진공 상태에서는 빛의 속도로 유효한 기준 틀이 없으므로 만약 그렇다면 확실히 존재하는 진량이 있는 물체는 존재하지 않는 기준 틀로 뛰어들게 되는데 이것은 정말 말이 되지 않습니다. 실제로 진량이 있는 물체는 점점 더 빨리 갈 수 있고 빛의 속도 C에 점점 더 가까워질 수 있지만 결코 정확히 그 속도에 도달할 수는 없습니다. 인간이 지구상에서 달성한 가장 빠른 속도는 며칠 전 영상에서도 말했지만 LHC 입자 가속기에서 구현한 빛의 속도의 99.999991%입니다. 이 소수의 아원자 입자를 빛의 속도에 그렇게 가깝게 만들려면 대도시에서 소비하는 전력을 모두 모아도 부족합니다. 특수상대성 이론은 또한 물체가 속도 C에 가까워질수록 물체를 한 단계 더 빠르게 만드는 데 필요한 에너지가 더 많아진다고 말합니다. 물체가 빛의 속도에 점점 더 가까워질수록 더 빨리 가기 위해 필요한 에너지 양이 급격히 증가합니다. 진공상태에서 진량이 있는 물체를 정확히 빛의 속도까지 가속하려면 무한한 에너지가 필요합니다. 아인슈타인 방정식은 이는 mc제곱입니다. 이 방정식은 실제로 더 일반적인 방정식에 특수한 경우입니다. 운동량 p, 정지진량 m의 자유입자에 대한 에너지1을 상대론적으로 나타내는 식은 e제곱은 p의 제곱 곱하기 e제곱 더하기 m e제곱 곱하기 c의 4제곱승입니다. 위 방정식에서 e는 입자의 총에너지이고 p는 입자의 운동량이고 c는 빛의 속도이고 m은 입자의 진량입니다. 이 방정식은 입자의 에너지와 운동량이 상대론적 정의에서 유도할 수 있습니다. 위 방정식은 입자의 총에너지가 진량에너지와 운동량에너지의 조합임을 알려줍니다. 입자가 정지상태 즉 p는 제로일 때 이 일반 방정식은 e는 mc제곱으로 축소됩니다. 반면 진량이 없는 m은 제로인 입자의 경우 일반 방정식은 m은 pc로 축소됩니다. 광자는 진량이 없으므로 e는 pc를 따라야 하며 따라서 모든 에너지를 운동량에서 얻습니다. 이제 일반 방정식에 흥미로운 추가 효과가 포함되어 있습니다. 입자의 진량이 없고 m은 제로 정지상태는 p는 제로라면 총에너지는 제로입니다. 그러나 에너지와 진량이 0인 물체는 아무것도 아닙니다. 따라서 진량이 없는 물체가 물리적으로 존재하려면 결코 정지상태에 있을 수 없습니다. 빛의 경우도 마찬가지입니다. 나아가 물체가 보편적 속도 1개씨보다 느린 속도 v로 이동한다면 우리는 항상 물체와 함께 이동하는 기준틀을 선택하여 물체가 이 기준틀에서 정지상태에 있도록 할 수 있습니다. 따라서 결코 정지상태에 있을 수 없는 물체는 항상 보편적 속도 1개씨로 이동해야 합니다. 이 속도는 한 물체가 한 기준틀에서 속도 c로 이동하면 모든 기준틀에서 속도 c로 이동한다는 흥미로운 특성이 있기 때문입니다. 요약하자면 진량이 없는 모든 물체는 결코 정지상태에 있을 수 없고 모든 기준틀에서 속도 c로 이동해야 합니다. 빛은 그러한 물체이며 보편적 속도 1개씨는 빛에 대한 존경의 표시로 빛의 속도라는 이름이 붙었습니다. 그러나 빛은 유일한 무질량 물체가 아닙니다. 글로움과 가상의 중력자도 진량이 없으므로 모든 프레임에서 속도 c로 이동합니다. 물체가 진량 없이 어떻게 운동량을 가질 수 있을까요? 파동이라면 그럴 수 있습니다. 파동은 진량이 있는 물체를 물리적으로 운반하는 것이 아니라 파동운동을 통해 운동량을 운반합니다. 운동량은 운동하는 물체의 방향적 속성으로 충돌 시 다른 물체에 영향을 미칠 수 있는 능력을 말합니다. 운동량이 큰 물체, 예를 들면 트럭은 충돌하는 물체에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 거대한 물결이 물체와 충돌하면 물체가 움직이도록 영향을 미칠 수도 있습니다. 따라서 물결은 진량이 없어도 운동량을 지닙니다. 물 자체에는 진량이 있지만 물결에는 진량이 없습니다. 물결은 따라 움직이는 물 덩어리가 아닙니다. 사실 물결이 지나가는 물은 어느 정도 한 곳에 머물러 있습니다. 오히려 물결은 움직임에 물결치는 도미노 효과입니다. 또 다른 예로 두 소녀가 양쪽 끝을 팽팽하게 잡고 있는 긴 점프 로프를 생각해 보겠습니다. 한 소녀가 로프 끝을 세게 흔들어 로프를 통해 다른 소녀에게 물결을 보내면 물결이 다른 소녀를 흔들 수 있습니다. 로프는 진량을 운반하지 않았지만 여전히 흔들리는 운동을 통해 운동량을 운반합니다. 이런 식으로 파동은 진량이 없지만 여전히 운동량을 운반할 수 있습니다. 빛은 입자일 뿐만 아니라 파동이기도 합니다. 이를 통해 진량 없이도 운동량과 에너지를 운반할 수 있습니다. 주류 과학은 과거로의 시간여행이 불가능하다고 주장합니다. 과거로의 시간여행의 기본적인 문제는 에너지 보존입니다. 예를 들어 우리가 물체를 정확히 같은 위치로 3초 뒤로 보내는 시간여행 포털을 만들었다고 가정하고 이 포털을 트램폴린 위 몇 인치에 올려놓습니다. 포털을 켜고 1초 후에 충전된 배터리를 포털에 떨어뜨립니다. 포털이 켜지기 3초 전에 나타나 트램폴린에서 포털 위에 지점으로 튕겨져 떨어집니다. 3초 후에 원래 배터리를 떨어뜨리고 그 옆에 시간여행을 한 배터리가 있습니다. 포털이 켜지고 두 배터리가 모두 포털을 통해 떨어집니다. 이 사이클은 인간의 개입 없이 자동으로 반복됩니다. 이제 우리가 할 일은 포털을 켜고 첫 번째 배터리를 떨어뜨리는 것 뿐이었습니다. 두 개의 배터리가 네 개가 되고 네 개는 여덟 개가 되고 이런 식으로 계속 반복됩니다. 사업가의 입장에서는 이거 너무 좋네 배터리 팔아서 큰 돈을 벌 수 있겠다고 좋아서 춤을 출 테지만 하지만 요점은 포털을 켜고 첫 번째 배터리를 떨어뜨리면 나머지는 완전히 자동으로 무한 반복된다는 것입니다. 그리고 이를 막을 방법이 없다는 뜻입니다. 이 연쇄 반응이 점점 더 늦은 시점에 일어나는 것이 아니라는 점입니다. 이 모든 것은 같은 3초의 시간 루프에서 무한 반복으로 일어납니다. 단 한 개의 배터리가 즉시 무한 개의 배터리가 될 것입니다. 그것들이 온 우주를 채우고 우리를 짓밟아 죽이고 이 모든 것이 순식간에 폭주하여 폭발하고 말 것입니다. 에너지의 국소적 보존법칙은 보편적이며 좋은 것입니다. 그것은 우리의 우주가 순식간에 무한한 에너지 불 덩어리로 폭발하는 것을 막는 우주론적 법칙입니다. 또한 과거로의 시간 여행도 배제하는 것입니다. 이 시나리오에 인간이 존재한다는 것이 우리를 괴롭힌다면 우리는 그 인간 없이도 괜찮을 것입니다. 우리는 우주선에 의해 생성된 3초간 여행 포털을 통해 나무에서 도토리가 떨어져서 인간이 주변에 없는 상태에서 트램폴린에서 튀어오르는 것을 쉽게 볼 수 있습니다. 우주의 폭발은 여전히 일어날 것입니다. 우주가 여전히 존재한다는 사실은 과거로의 시간 여행이 불가능하다는 충분한 증거입니다. 우리는 할아버지를 죽이는 것과 관련된 비윤리적 주장이나 방법을 사용할 수 없습니다. 인간이 없는 경우에도 과거로의 시간 여행은 단순한 물리학에 의해 금지됩니다. 과거로의 시간 여행에 대한 영화는 창의적이고 생각을 자극할 수 있지만 단순히 틀렸습니다. 만약 자신이 과거로 가서 자신의 부모를 살해한다면 자신은 태어나지 않았을 것입니다. 그렇다면 자신은 태어남과 태어나지 않음이 겹치고 있는 역설적인 상황에 놓여있게 됩니다. 다만 시공간은 상대적인데 그래도 일어남의 혼란은 알 수가 없습니다. 만약 자신이 미래로 가서 자신이 살해당하는 것을 보았고 당신은 현재로 돌아와서 살해당하는 것을 막기 위해 현재의 경찰에게 신고하고 도망갑니다. 그러면 이 상황 또한 패러독스에 있습니다. 이러한 시간 여행에 대한 패러독스는 다중우주의 이해로 해결될 수 있습니다. 단일우주로 생각하면 다릅니다. 만약 자신이 살해당하는 것을 보았고 그것을 현재로 돌아왔다면 방금 자신이 본 것은 미래라고 해야 할까요? 과거라고 해야 할까요? 이것은 과거인 것입니다. 그 이유는 자신이 미래에 갔다가 왔다인데 이것은 미래에 갔다, 온다 또는 미래에 갔다, 올 것이다가 아니라 미래에 갔다 왔다라는 과거형이 되므로 과거라고 봐야 합니다. 자신이 미래를 보고와 자신이 살해당하는 것을 알고 경찰에 신고한 들 자신이 방금 미래에서 보고 온 즉 살해당한 자신도 똑같이 했을 것입니다. 그러므로 그 행동 자체가 자신이 살해되기까지 있어야 할 행동이었기에 자신은 살해당할 수밖에 없는 것입니다. 과거로의 시간 여행에 대한 추측 이론은 많고 일부는 존경받는 물리학자들이 만들었지만 주류 물리학에서는 절대 불가능한 방법론일 뿐입니다. 반면에 미래로의 시간 여행은 허용되며 실제로 실험적으로 측정되었습니다. 상대성 이론은 시간의 전진 속도가 기준 프레임의 속도와 프레임의 중력장 강도에 따라 달라진다고 규정합니다. 지구에 비해 매우 빠르게 이동하는 차량에서 시간을 보내거나 매우 강한 중력장에서 시간을 보내면 미래로 여행할 수 있습니다. 두 경우 모두 시간 여행은 미래의 시간으로 건너뛸 수 없습니다. 모든 기준 프레임은 하루의 모든 초를 경험해야 합니다. 오히려 그러한 기준 프레임에서는 시간이 더 느리게 흐릅니다. 고속도는 중력으로 인해 현지 시간이 빠르게 흐른다면 지구가 두 시간을 경험하는 동안 한 시간을 경험할 수 있습니다. 그러한 시간 여행은 GPS 위성과 같은 정확한 시간 측정을 처리하는 장비에 의해 매일 실험적으로 검증됩니다. 불행위도 시간 지연 효과는 매우 약합니다. 인간이 현재 달성할 수 있는 가장 높은 속도와 가장 강한 중력은 단지 밀리초 단위로 먼 미래로 이동합니다. 빛은 실제로 에너지를 운반하고 진량 없이 이를 달성합니다. 자신이 광속에 가까워지면 시간은 느리게 흐르고 광속에 도달하면 시간은 정지함으로 초광속으로 달리면 과거로의 시간 여행이 가능하다고 생각할 수 있겠지만 초광속으로 달리면 시간은 과거로 가는 것이 아니라 허수 방향으로 흐를 뿐입니다. 또한 아인슈타인의 상대성 이론에 따라 초광속은 물리학적으로 불가능하다는 게 현대 물리학의 대세입니다. 오늘 이야기는 여기까지입니다. 다음에 또 만나요. 안녕!