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by 시우 Jul 29. 2022

[서평] 시간은 흐르지 않는다.

통념상의 시간은 존재하지 않는다. 다만, 관계만이 존재할 뿐


O 한줄 요약 : 통념적 시간은 유일성, 독립성, 방향성을 잃었다. 현대 물리학에 의해 시간은 입자성, 관계성, 비결정성을 지니게 되었다



아리스토텔레스는 시간이란 변화의 척도라고 정의했다. 사물은 계속 변화하고 우리는 이러한 변화를 측정하고 계산하기 위해 시간을 사용한다는 것이다. 이와 반대의 개념을 뉴턴은 주장했다. 시간 외에 또다른 시간이 존재한다고 말이다. 사물이나 사물의 변화와 상관없이 '진짜' 시간이 흐른다는 것이다. 이러한 생각은 우리가 알고 있는 통념적 시간에 가까운 개념이다. 통념상 시간은 '유일'하며 '방향성'을 가지고 흐르며 '독립적'이다.


1. 통념적 시간의 '유일성' 상실하고 '입자성'을 가지게 된다.


아인슈타인은 이 개념을 한 번 뒤집어 놓는다. 상대성 이론을 통해 시간이 결코 독립적이고 절대적이지 않다고 밝힌다. 첫째, 시간은 낮은 곳보다 높은 곳에서 빠르게 흐른다. 둘째, 정지되어 있는 물체가 움직이는 물체보다 시간이 빠르게 흐른다. 그 이유는 궁극적으로 시간은 질량에 의해 영향을 받기 때문이다. 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 의하여 시간은 '유일성'을 잃게 된다.


루프양자중력이론에 따르면 시공간의 최소 단위로 플랑크를 설정한 후 이 최소 단위가 기하학적으로 상호 연결되어 시공간을 만들어낸다. 사실 이 최소 단위(플랑크)는 불연속적으로 이어져 있으나, 불완전한 우리의 인지탓에 흐르는 것처럼 느껴진다.


움직이거나 변화하는 단순한 사물외에 무엇인가 존재한다는 뉴턴의 예상은 옳았다. 그러나 시간이 사물과 관련없이 규칙적으로 꾸준하게 흐른다는 추측은 틀렸다. 아리스토텔레서의 '언제'와 '어디'가 항상 무언가와의 관계 속에서 정해진다는 옳았다. 하지만 그 무언가가 중력장(아인슈타인의 시공간)일수도 있다.


2. 통념적 시간의 '독립성' 상실하고 '관계성'을 가지게 된다.


뉴턴의 또다른 시간이 존재한다는 예상은 옳았으나 사물과 무관하게 규칙적으로 꾸준히 흐른다는 추측은 틀렸다. 아리스토텔레스의 '언제'와 '어디'가 항상 무언가와의 관계 속에서 정해진다는 의견은 옳았지만, 중력장(아인슈타인의 시공간)일수도 있다는 것을 몰랐다. 시간은 '독립적'이지 않다. '관계' 속에서 정해진다.


루프양자중력이론에 따르면 이 역동적인 관계는 도약하고 요동치며 상호작용할 때만 구체화되며, 최소크기(플랑크) 아래에서는 발견되지 않는다.


3. 통념적 시간의 '방향성' 상실하고, '비결정성'을 가지게 된다.


루드비히 볼츠만의 열역학 제2법칙(엔트로피 법칙)에 따르면 엔트로피가 작은 상태에서 큰 상태로 옮겨간다. 엔트로피가 작다는 것은 분자 수, 온도, 무질서가 낮다는 것을 말한다. 과거와 미래의 차이는 단지 엔트로피의 낮고 높음의 차이 밖에는 없다. 즉, 과거와 미래 사이에는 결정적인 차이가 존재하지 않는다.


시공간도 파동처럼 흔들리며 다양한 형태로 중첩될 수 있다. 시공간이 중첩되면 한 입자가 공간에서 널리 퍼질 수 있듯이, 과거와 미래의 차이에도 흔들릴 수 있다. 다른 사건의 전과 후 모두에게 발생할 수 있다.


결국 카를로 로벨리 형님이 루프양자중력이론을 연구하면서 시간에 대해 깊이 생각하게 되고, 그를 쉽게 풀어쓴 책인 것 같다.(내게는 너무 어려웠지만 ㅠㅠ) 이 책의 임팩트는 시간은 우리가 알던 것과 다르게 흐른다는 개념 파괴로부터 오는 당혹스러운 쾌감인데- 처음엔 멍하다가 나중엔 절대진리에 대한 의심을 가지는 것이다. 그 의심은 우리에게 연구적 태도를 가지게 한다. 그리고 새로운 시각을 준다.

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