시간의 존재에 대한 개인적인 생각

나는 시간은 공간의 팽창에 따른 자연스러운 현상이라고 생각한다. 즉 시간이 실재로 존재하기 보다는 공간이 팽창하면서 시간이 흐르는 것처럼 보이는 것이다.

 

이러한 생각의 배경에는 중력에 의해 공간이 늘어나면 시간이 느리게 가기 때문이다. 이는 아인슈타인의 상대성이론에서 이야기하듯이 공간에 의해 시간이 변한다는 점에 기초한다. 동일한 공간 팽창 조건에서 중력에 의해 공간이 늘어나 있으면 상대적으로 시간이 느리게 흐르는 것처럼 보이는 것이다. 또한 움직이는 물체는 공간의 팽창을 따라가게 되어 시간이 느리게 흘러가는 것이다. 하지만 그 물체 내부에서는 시간이 동일하게 흐르는 것은 시간이 실재 흐르기 보다는 그렇게 보이는 것이라서 내부에서는 중력이나 속도의 효과를 볼 수 없기 때문에 시간이 그대로 흐르는 것처럼 보이게 된다. 이는 자전하는 지구안의 사람이 지구의 자전을 느까지 못하는 것과 같다.

 

속도가 빨라지면 시간이 느리게 가는 것처럼 보인다. 더 빨라지면 시간이 거의 흐르지 않는 것처럼 보일 것이다. 우주의 팽창을 상쇠할 만큼 빨라지면 시간의 흐르지 않을까? 이 속도는 현재 우리가 알고 있는 광속이다. 광속에 다다르면 시간이 흐르지 않을 것으로 생각된다. 그래서 광속이 우주의 팽창속도와 관련이 있을 것이다. 광속이 상수인 이유는 우주의 팽창속도와 같기(?) 때문일 것이다. 물론 우주의 팽창속도와 빛의 속도는 서로 다른 단위를 사용하기 때문에 절대적으로 비교할 수는 없다. 

 

물리학에서 시간과 가장 밀접하다고 생각하고 있는 엔트로피 증가의 법칙도 사실은 우주(공간)의 팽창과 관련되어 있다.

스티븐 호킹과 펜로즈의 특이점 정리에서 우주의 특이점과 시간의 시작에 대한 수학적 모델을 제시했다고 하니 한번 찾아 봐야겠다. 또한 양자 중력이론에서도 공간의 구조와 시간의 흐름이 양자적 특성에 의해 결정된다고 보며, 공간의 팽창이 시간의 비대칭성을 만들어낼 수 있는 메커니즘을 설명하고 있다고 한다.

 

이러한 시간의 특징에 대한 생각으로 바운스우주론을 생각하면 우주의 팽창에서 다시 수축의 시간으로 가면 어쩌면 시간은 거꾸로 흐를 것이라고 생각한다. 다시 말해서 인과율로 세상이 흘러가는 것이 아니다 과인율로 세상이 흘러 갈 것 같다. 물론 시간이 거꾸로 간다고 해서 우리가 다시 나타나는 것은 아닐 것이다. 수축이 되는 과정에서 역시 확율적으로 가장 높은 방향으로 시간이 거꾸로 갈 것이라서 지금의 우리가 다시 나타나지는 않을 것 같다. 당연히 지금과는 완전히 다른 세상일 것이다. 다만 그런 세상을 구현해 준 영화가 있다. 영화 "테넷"이다. 한번 구경해 볼만하다. 

 

또한 시간 여행이 가능하지 않은 것은 우주가 팽창하기 때문일 것이다. 다만 우리가 공간을 수축시킬 수 있다면 어쩌면 시간을 멈추거나 과거의 시간을 만날 수 있지 않을까? 하지만 이때 시간이 거꾸로 흐르는 것은 전체 우주가 아니라 수축된 공간에 한정될 수 있다. 시공간을 축소시키는 연구로 이론물리학에서 " 초시공간에 대한 연구"가 진행 중이기도 하다.

 

다음으로 시간이 흐르는 방식을 생각해 보고자 한다. 넷플릿스 드라마 "Devs"에서 양자컴퓨터를 통해 과거와 미래를 계산하는데 이를 통해 양자역학의 관점에서 다중우주론을 보여주고 있다. 이 우주론에서는 매순간 나의 다음 시간에 대한 모든 확률의 우주가 생성되고 나는 그 중의 하나의 우주로 나아간다는 개념이다. 이 부분을 좀더 확대하면 매순간 모든 확율의 우주가 생성된다는 것은 좀 자기 중심적으로 보인다. 그보다는 이미 모든 확율의 우주가 세상에 펼쳐져 있고 우리는 그 우주들을 해처나가는 것이라고 생각된다. 이 우주들을 헤쳐나가는 것이 곧 시간의 흐름이다.

 

이 우주는 모든 확율의 우주가 중첩되어 있고 이 중첨된 우주에는 시간이 진행되는 우주와 시간이 후퇴되는 우주 모두가 존재한다. 다만 우주의 팽창을 통해 또 엔트로피 증가에 의해서 갈 수 있는 우주는 시간이 진행되는 우주로만으로 한정되는 것으로 생각된다.

 

이러한 관점의 우주론은 양자역학과 끈이론에서 기초한다. 특히 끈이론의 11차원의 우주라는 부분에서 그렇다. 우리가 3차원을 인식하고 시간을 통한 4차원을 인식한다면 5차원은 이런 4차원의 무한한 중첩일 것이고 6차원은 이런 5차원의 무한한 중첩일 것이기 때문이다. 사실 우주가 11차원이라는 것은 역시 좀 이상한 부분이다. 왜 11차원인가? 나는 우주는 무한 차원이어야 좀 합리적이라고 생각한다. 다만 우리가 시각적으로 느낄 수 있는 것은 3차원까지고 뇌에서 느낄 수 있는 것은 4차원까지이고 입자가속기 실험에서 느낄 수 있는 것이 11차원까지일 것이다. 다만 11차원도 어려운데 무한차원의 우주는 너무 상상하기 어려울 것이긴하다.