먼지 우주 그리고 시간의 비율

가끔 나는 손등 위에 내려앉은 작은 먼지를 바라본다. 습관적으로 가볍게 털어내곤 하지만, 그 작은 먼지 속에 또 다른 세계가 있을지도 모른다는 상상을 자주 한다.

우리가 사용하는 시간의 단위는 모두 인간이 정한 약속이다. 지구가 한 바퀴 자전하면 하루, 지구가 태양을 한 바퀴 돌면 일 년. 이 지구라는 행성 위에서 정해진 리듬과 단위일 뿐이다. 우리는 그 약속을 마치 우주 전체에서 절대적인 척도인 것처럼 여긴다.

하지만 물리학을 가르치다 보면, 이런 생각이 얼마나 상대적이고 제한적인지를 알게 된다. 대표적인 예가 아인슈타인의 특수상대성이론이다. 특수상대성이론은 "움직이는 물체의 시간은 정지한 물체에 비해 느리게 간다"라고 말한다. 이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.

t' = t / √(1 - v²/c²)

여기서

t'

은 움직이는 관찰자가 느끼는 시간,

t