오는 8일 전국적으로 개봉되는 공상과학영화 ‘타임 머신’(Time Machine)에서 주인공이 시간을 여행한다는 개념은 어처구니없는 가상으로 느껴진다. 그러나 물리학자들은 아인슈타인의 유명한 공식 E=mc²에 따르면, 미래에는 시간 여행이 가능할 수 있다고 예측하고 있다.

우주는 시간이 공간과 같은 차원을 이루는 4차원의 세계이기 때문에 고속으로 여행하는 물체가 정지한 상태의 물체보다 시간이 더 느리게 경과하는 현상은 이미 실험으로 확인된 틀림없는 사실이다. 프린스턴 대학의 리처드 고트 천체물리학 교수는 예를 들어 3차례의 우주여행 임무를 다녀온 러시아 우주비행사 세르게이 아브데예프가 고속 여행으로 지구에 남아있는 사람들보다 50분의1초가 더 젊어졌다고 추정한다.

고트 교수는 50분의1초가 극히 미미하게 보이지만 여행 속도가 훨씬 빠르면 시간에 미치는 영향도 더 커진다고 설명한다. 광속에 가까운 속력의 우주선을 타고 장기간의 우주 여행을 떠난 사람은 지구에 남아있는 사람들에 비해 마치 기어가는 시간을 경험, 귀환할 때 남아있던 사람들이 이미 죽은 미래의 지구로 돌아오게 된다는 것이다.

필라델피아 과학대학의 폴 할펀 물리학 교수는 빛에 가까운 속도를 달성하기 위해 필요한 에너지를 생산하는 것이 현재로는 불가능하지만 수백년후에도 이같은 속도를 달성하지 못할 것으로 가정할 이유가 없다고 주장한다.
물리학자들은 그러나 과거로 돌아오는 것은 더 어려운 문제라고 지적한다.

아인슈타인의 상대성 이론에 따르면, 광속에 가까운 속도에서 시간이 기어가다가 광속일 때에는 정지하고 더 빠른 속도로 달리면 시간이 거꾸로 흐르지만 아인슈타인은 물체가 광속이나 광속보다 더 빨리 가는 것은 이론적으로 불가능하다고 입증했다. 그러나 일부 물리학자들은 우주에 과거로 가는 지름길이 있다고 주장하고 있다.

킵 쏜 UC버클리 교수는 우주에 블랙홀을 연결하는 ‘웜홀’(wormhole)이라는 시간과 공간이 뒤틀어진 물체가 있어 시간의 흐름에서 과거나 미래로 갈 수 있는 복도를 제공한다고 제의했다. 그러나 과학자들은 웜홀 현상을 다스리는 양자역학의 법칙은 우주선이 웜홀 안으로 진입하는 것을 거의 불가능하게 한다고 지적하고 있다. 이를 달성하려면 상대성 이론과 양자역학을 통일된 이론으로 통합할 수 있는 기발한 독창력과 엄청난 에너지를 필요로 한다는 것이다.

고트 교수는 과거로 가는 시간 여행은 은하계의 자원을 자유자재로 이용할 수 있는 고도의 문명에서만 이뤄질 수 있다고 말했다.
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