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시간여행

last modified: 2015-04-13 17:26:06 by Contributors

Contents

1. 정의
2. 가능 여부
2.1. 미래로의 시간여행
2.2. 과거로의 시간여행
2.3. 광자는 시간여행이 가능하다?
3. 하면 안 되는 이유
4. 계속 만들어지는 이유
5. 관련 항목
6. 시간여행 소재가 나온 작품
6.1. 소설
6.2. 영화
6.3. 드라마
6.4. 만화
6.5. 애니메이션
6.6. 게임


1. 정의

일반적인 시간의 흐름에서 벗어나, 과거 혹은 미래로 가는 행위. 장르를 가리지 않고 자주 쓰이는 소재로, 심지어 멜로 영화에서도 쓰인 적이 있다.

2. 가능 여부

물리학에서는 미래로 가는 시간여행은 이론상으로 가능하다.애초에 가만히 있어도 초당 1초씩 미래로 가고있다 그리고 당연히 과거의 사건을 관찰하는 것흑역사 리플레이도 가능하다.[1] 본인이 과거로 돌아가는 시간여행을 하는 경우에도 일반상대성이론을 어떻게 적용하느냐에 따라 가능하다.

2.1. 미래로의 시간여행

미래로 가는 시간여행은 생각보다 쉽게 가능한데, 방법은 크게 두 가지다. 첫번째는 자신이 직접 빛의 속도와 가깝게 여행해서 상대성 이론에 따른 시간지연을 일으키는 것이다. 두번째는 블랙홀이나 중성자별 같은 초중력체, 혹은 광속으로 운동하는 물체 주변에서 일어나는 시공간왜곡현상을 이용하는 방법이 있다. 둘 다 시간지연을 이용하는 것으로 자신의 시간을 느리게 만들어 상대적으로 다른 시간은 빠르게 흘러가는 방법을 사용한다고 생각하면 간단하다.

구체적인 예를 들면 우주인 A가 탄 로켓이 빛의 속도에 가까우면 가까울수록 로켓 내에서의 시간은 느리게 간다. 하지만 로켓을 관찰하는 정지한 관찰자 B에게는 시간지연현상이 일어나지 않고 원래대로 시간이 흐른다. 만약 시간지연에 따라 시간이 2배 만큼 느리게 흐른다는 것은 A의 시간이 1초 흘렀다고 가정했을 때 B의 시간은 2초 흐른 것이다. 즉 미래로 가는 시간여행이 가능하다고 볼 수 있다.

자동차가 달리고 있고 자동차 내부에 존재하는 공이 수직왕복 운동을 한다고 보자. 그렇다면 그 공은 안에 타고 있는 사람의 시점에서는 수직으로만 운동하지만 외부에서 보는 사람의 입장은 그 공은 대각선으로 올라갔다가 대각선으로 내려오는 운동을 하는 것이다. 즉 내부에서 보는 시점에서의 공의 운동거리와 외부에서 보는 공의 운동거리가 다르다는 것이다. NGO 타임머신 관련 편에서 자주 나오는 설명방법.

다만 이 경우 다른 SF 작품에서 말하는 시간여행(미래의 자신을 만나는 등)과는 조금 다르다.

SF소설가 김보영은 이 현상을 주제로 연작소설을 썼는데, "미래로 간다."라는 말로 이 현상을 표현했다. '우주에 잠깐 갔다오니 시간이 오래 흘렀더라.'라는 건 조 홀드먼의 소설 <영원한 전쟁>, 폴 앤더슨이 집필한 <우제로>, 피에르 불 원작의 <혹성탈출> 시리즈, 일본 단편애니메이션 <별의 목소리> 등이 유명하다. 엔하위키를 보고 있는 덕후들에게 가장 유명한 것은 톱을 노려라!일지도 모르겠다. 그리고 최근작으론 인터스텔라가 바로 이런 내용을 담고 있다.[2]

2.2. 과거로의 시간여행

과거로의 시간여행의 경우, 빛의 속도에 가까울수록 시간이 느려지므로 빛보다 빨리 달리면 시간이 거꾸로 흐를 것이라고 생각하는 경우를 자주 볼 수 있다.[3][4] 하지만 상대성 이론에 따르면 빛보다 빠르게 달리면 시간이 거꾸로 흐르는게 아니라 허수방향으로 흘러가버린다. 과거로의 시간여행을 위해서는 다른 방향의 접근이 필요하다.

이론적으로 티플러 원통(Tipler cylinder), 우주끈(cosmic string), 웜홀(wormhole)등처럼 시공간을 왜곡하는 것이면 과거로의 시간여행에 사용할 수 있다. 통상 "시간성 폐곡선"(CTC, 'Closed Timelike Curves')이라 부른다. 단지 저런 것들을 만들거나 제어하는데 필요한 질량이나 에너지가 현재의 인류과학의 수준을 아득히 넘어선다는게 문제다. 게다가 일부 이론에 의하면 이런 왜곡장들은 만들어진 직후에 파괴된다고 한다. 아주 찰나의 순간만 생성된다나.
코네티컷 대학의 물리학자 로널드 몰렛(Ronald L. Mallett)은 고리형 레이저도 '관성계 끌림' 현상을 일으키며, 이를 이용해 시간폐곡선을 만들 수 있다고 주장했다. 몰렛은 이를 토대로 '레이져 광학형 타임머신 송수신기(LOTART; Laser Optical Time machine and Receiver Transmitter)'의 구상에 대해 미국 특허 상표 사무소에 특허를 출원했다.(로널드 몰렛, "시간여행자", 쌤앤파커스) 미국 정부는 이 아이디어에 대해 '조건부 특허'를 인정했다.

흔히 간과되는 것이 있는데 타임머신 같은 걸 이용해 시간여행을 할 경우 필연적으로 공간(좌표)이동도 해야 한다. 만약 공간이동 없이 3개월 전의 과거로 이동했다고 치자. 지구는 태양을 중심으로 공전하고 있으니, 우주 한복판에 떨어지게 된다. 그럼 1년 전으로 이동하면 된다고? 안타깝게도 태양은 우리은하 중심을 기준으로 초속 251km로 공전 중이다. 그러니 도무지 어느 공간(좌표)에 떨어질지 알 수가 없다. 하여간 이래저래 시간여행은 어렵기만 하다. 애초에 우주선을 타고 시간여행을 한다면 고민할 필요가 없잖아?
한 예로 <시민쾌걸>에서는 집 안에서 타임머신을 타고 시간 이동을 했는데, 세월이 흘러 집이 허물어지고 콘크리트 다리가 세워져서 그 안에 갇혀죽었다.(...) 나중에는 시체를 파낸다. 다른 편에서 타임머신을 타고 시간 이동을 했는데, 지구의 공전으로 인해 우주공간에 떠있게 되어 질식사했다.
반대로 아이작 아시모프는 시간여행 소설 '영원의 끝'에서 등장 인물들의 입을 빌려 이를 정면으로 반박했다.

앤드류는 야로 교육가를 정면으로 바라보면서 심각하게 얘기하던 자신의 모습을 떠올렸다.
"하지만 지구는 태양의 주위를 돌고 태양은 은하계 중심의 주위를 돌잖습니까. 은하계도 움직이고요. 제가 지구의 한 지점에서 출발해 100년만큼 하위시대로 간다면 저는 진공 속에 있게 됩니다. 지구가 그 자리에 도착하려면 100년이 걸리니까요."
(그때만 해도 앤드류는 1세기를 '100년'이라고 표현했다.)
그러자 야로 교육가가 쏘아붙였다.
"시간과 공간은 별개가 아니야. 시간 속을 이동하면 지구의 움직임을 따르게 되지. 네 말대로라면 공기 중을 날아가는 새도 우주로 튕겨 나가야 한다는 거냐? 지구가 초속 30킬로미터라는 빠른 속도로 태양의 둘레를 돌기 때문에? 그리고 지구가 새의 발밑에서 사라진다는 얘기냐?"[5]


2.3. 광자는 시간여행이 가능하다?

시간여행이 가능한 가상의 시간성폐곡선 구조로 가장 흔하게 언급되어 온 것은 웜홀이다. 그러나 웜홀을 통한 시간여행에 대해서는 회의적인 의견도 만만치 않다. 웜홀 자체가 존재하지 않거나 설령 만들어진다고 해도 극히 짧은 시간동안만 존재할 수 있다는 의견, 혹은 설령 일정시간 유지될 수 있다고 해도 미세한 중력의 변화에 의해서도 붕괴될 수 있기 때문에 물질이나 에너지가 웜홀을 통과할 수는 없을 것 이라는 의견도 있었다.

하지만 적어도 후자에 대해서는 재검토가 필요할지도 모른다. 호주의 퀸즈랜드 대학 연구팀은 2014년 6월 20일, 네이처지를 통해, 웜홀의 존재를 가정한 시뮬레이션 실험에서, 만일 비교적 안정된 상태를 유지할 수 있는 웜홀이 존재한다면, 적어도 '광양자'는 웜홀을 무사히 통과할 수 있다는 결과를 얻었다고 발표했다. 이제 웜홀만 만들면 됩니다. 참 쉽죠?

3. 하면 안 되는 이유

사실 시간여행이 가능하다고 하여도 절대 하면 안 된다.
시간여행 과정에서 발생 할 수 있는 타임 패러독스 때문이다.

1. 도라에몽노진구랑 화석 유적지에 갔다가 운동화자국 화석을 발견했다.
2. 도라에몽이랑 진구가 설레발치고 확인하자고 그게 찍힌 과거로 간다.
3. 도라에몽과 진구가 타임머신을 타고 1억년쯤 전으로 가서 내리는 순간 진흙 위에 착지한다.
4. 신발을 더럽힌 진구는 기분이 나빠져 그냥 다시 돌아간다.
5. 돌아와보니 그게 진구의 발자국 이었다.

라는 패턴이 시간여행을 해명해주는 기본패턴이다.[6]

하지만 이것도 양보해서 이 정도인 거지 실제 문제는 훨씬 복잡하다. 엄밀히 말하면 타임머신 자체가 절대로 존재할 수 없고, 혹시 과거에 가게 되면 없었던 물체가 생긴 게 된다. 예를 들어, 백 투 더 퓨쳐 시리즈를 보면 주인공이 과거로 가서 벌인 일 때문에 하마터면 자신의 존재가 사라질 뻔했던 경험을 하였다. 아빠 엄마가 밤에 재미를 안 보면 자녀는 태어날 리가 없지. 그리고 태어나지도 않은 자녀가 미래에 존재한다는 건 말이 안 되잖아?

즉 생명체가 과거로 감으로서 원래 진짜 과거에 없던 대기조성비(산소 마시고 이산화탄소 뿜고)를 만들고, 여러 가지 물리력을 행사(발자국 찍고 풀 뜯고 물놀이하고 등등)하는 순간 이미 타임 패러독스는 시작되는 거다. 터미네이터처럼 '사실 아빠가 미래인'이라는 것 없이도, 이미 과거로 넘어가는 순간 내가 온 세상과 지금 내가 영향을 준 세상은 분리돼서 새로운 평행세계가 되어버리는 것.

심슨의 할로윈 스페셜 중에도 이걸 토대로 한 에피소드가 있다. 호머가 공룡시대에 가서 사소한 행동 하나 할 때마다 현재는 엄청난 변화를 겪는다. 네드 플랜더스가 독재자가 된다거나.

어바웃 타임에서도 주인공인 팀이 시간을 수정하면서 자녀가 바뀌다는 점과 팀의 아버지가 자신의 인생 수정 때문에 가족을 포함한 주변 사람의 인생이 바뀔 수 있다는 점을 알고 시간을 수정하지 않는 채 포기해서 죽음을 선택한다.

제1차 세계대전 중 한 연합군 지휘관이 생각했다. "내가 아침에 낯선 발자국을 봤는데, 생각해보니까 보병 하나 죽어도 전세는 안 바뀌는 거 같아. 그러니 소규모 공습 한번 더 벌여볼까?"
그리하여 독일군 방어선을 지키던 병사 아돌프 히틀러는 전사했다.

사소한 것 하나만 바뀌어도 큰 일로 발전하는 예.(나비효과) 실제로 이랬어야 했는데 2차대전이 뉴딜정책도 손을 못 썼던 미국의 불경기를 회복시켜줬다는 걸 생각해 보면 심히 고민된다. 그럼 레드얼럿처럼 소련이 유럽을 침략해서 세계대전이 벌어진다거나

혹은 억지력이 작용해서 세계에는 결과적으로 아무런 변화도 일어나지 않는다는 설도 있다. 예를 들어 과거로 가서 부모를 총으로 쏴 죽이려고 하면 갑자기 총이 고장난다던지 혹은 길거리에서 불심검문에 걸려 체포당한다던지 식으로 역사를 바꿀만할 요소가 인과율적으로 배제된다는 것.

또한 인류가 미래에 기술이 비약적으로 발달해 시간여행이 가능하다 하더라도 문제가 발생한다. 대표적인게 혹성탈출/소설의 인간 주인공인 윌리스 메루인데, 항성 간 이동 우주선을 발명해 인류가 소로르 행성을 가서 우여곡절 끝에 유인원들의 도움을 받아 우주선을 타고 지구로 귀환하는데 작중에선 대략 700년의 시간이 흘러 지구가 결국 소로르 행성인 것으로 판명난다. 이 경우 떠나오기 전 소로르 행성에서 메루를 도와준 유인원들 [7] 이 700년 후의 유인원이라고 가정하면 결국 똑같은 생명체를 두 번 만난 게 된다. 이 경우에 한 번 만난 기억을 가지고 있을지, 아니면 소멸하고 독립된 개체일지는 평행우주까지 들먹이는 매우 골치아픈 문제가 된다.

한국 드라마에도 시간여행 소재를 사용했다. tvN에서 방영한 '나인: 아홉 번의 시간여행'이라는 작품인데 주인공이 과거로 갈 수 있게 해주는 향을 이용해 과거로 돌아간다. 주인공은 형의 못 이룬 사랑을 안타깝게 여겨 사랑했던 사람과 연결시켜주고 돌아왔더니 주인공이 평소 흠모하던 여주인공이 조카가 되어버렸다.

하지만 가만히 생각해보면, 저런 식으로 과거로 가서 역사를 바꿔 미래에 영향을 끼친다는 것은, 평행세계 개념을 적용하지 않을 경우 심히 괴이해지는 상황이 발생한다. 위의 도라에몽 예시를 조금 더 들어보자.

1. 미래에 과학자가 된 노진구는 과거의 잉여한 자신이 안쓰러워 그걸 고치기 위해 도라에몽을 보냈다.
2. 도라에몽을 과거로 보내는 순간 두 가지의 미래로 갈라진다.
2-1. 도라에몽이 노진구의 미래를 바꾸는 경우. 이 경우는 도라에몽이 과거로 간 순간 미래는 이미 정해진 것이기 때문에 노진구는 미래에 과거로 도라에몽을 보낼 동기가 사라지게 되므로, 도라에몽은 즉각적으로 소멸한다. 그런데 이러면 결국 도라에몽이 미래를 바꾸지 못한 것이 되고, 그럼 다시 노진구가 도라에몽을 보내고....?????
2-2. 도라에몽이 갔음에도 노진구의 미래를 바꾸지 못한경우. 여기서 다시 두가지로 갈라진다.
2-2-1. 포기하지 않고 노진구가 계속 도라에몽을 보내는 경우. 이 경우 한 번이라도 성공할 경우 2-1로 가게 된다.
2-2-2. 계속해서 실패할 경우 역사는 바뀌지 않은 것이 되므로 이 시간여행이라는 행위에 의미가 없다.

4. 계속 만들어지는 이유

허버트 조지 웰즈가 1895년 타임머신을 쓴 이래로 얼추 백년넘게 흘렀고, 그동안에 수백만편의 시간여행물이 만들어졌다. 그럼에도 여전히 시간여행물은 만들어지고 앞으로도 만들어질 것이다. 이유는? 재미있기 때문이다. 시간여행물은 이미 낡은 패러다임이고, 진부하기 짝이 없고, 이야기 구조도 나올 수 있는 모든 구조가 다 나왔다고 생각되지만, 그럼에도 불구하고 재미있다. 특히 미래로 가는 것보다 과거로 가는 쪽이 더 재미있다. 미래로 가는 것은 판타지 세계로 이동하는 것이나 다름없다. 미래에서 무슨 짓을 하건 나의 현재와는 아무 상관도 없다. 그러나 과거로 가는 것은 역사를 바꾸는 행위와 연관된다. 그리고 거기서 무엇을 하는 것으로 주인공(그리고 주인공에 감정이입을 한 독자등)은 현재를 좌우할 수 있는 '신'이 될 수 있는 것이다. 이 뻔한 카타르시스는 의외로 강렬하다.
앞으로 시간여행물을 만들어서 '참신하다'는 평을 듣는 것은 불가능에 가깝다. 하지만 진부하다고 해서 연애물이 사라지고 공포영화가 없어지겠는가? 이건 과거로 돌아가서 허버트 조지 웰즈를 암살하더라도 바꿀 수 없는 진리이다.

그러나 단지 재미있어서 그렇다는 것은 지나치게 단순한 견해이다. 모에하고 재미있는 것은 그 외에도 넘쳐난다. 시간여행과 타임머신에 대한 관심이 끊이지 않는 것은 윗 서술에서 말한 대로 시간에 대한 떡밥이나 각종 픽션은 진부할대로 진부해졌으나, 정작 시간이라는 물리학적 현상에 대해서는 우리가 너무도 모르기 때문이다. 100년 전에 비해 이론적 모형이 발전한 것은 사실이나 그것으로 시간에 대한 탐구가 거의 끝났다고 보는 것은 미치오 카쿠의 말대로 과학의 가능성을 제한하는 것인데다가 학문적 진리의 차원에서 성급한 것이다. [8] 그리고 시간이라는 현상이 가진 압도적인 포스에 누구나 압도당하기 쉽기 때문에 매체에서 흔히 등장하는 것이기도 하다. 실제로 능력자 배틀물에서도 시간능력자는 최상급, 나아가 신적인 수준으로 그려진다. 물리학적으로 상상할 수 있는 가장 압도적인 능력이기 때문일듯 싶다. [9] 이것에 대항할 만한 것은 생물학적으로 상상할 수 있는 가장 압도적인 능력은 '죽음의 극복' 정도일까? [10] [11]

애초에 기독교에서 말하는 신의 핵심 개념도 공간뿐만 아니라 시간을 초월한 편재성이다. 교부 아우구스티누스는 창조 이전에 신이 뭐하고 있었냐라는 질문에 흔한 답변 방식인 '그런 질문하는 사람들을 위해 지옥을 만들고 계셨다(...)'라고 답하지 않고 '창조 이전엔 시간이 존재하지 않는다'라고 답변하였고 이는 '신은 항상 과거이자 현재이고 미래이다'라는 것을 설명하였다. 불교의 인과율과 연기설 역시 시간에 대한 설명을 위해 등장한 것이고...

스티븐 호킹은 북극점의 북쪽은 존재하지 않는다고 특이점을 설명하면서 언급한 바가 있다. 종교가 인간의 열망이 반영된 것이라고 본다면, 시간여행은 유한한 생명과 한정된 시간을 극복하고 싶어하는 모든 이들의 꿈과 로망(...)이 담겨 있는 것일지도 모르겠다. 시간의 방향을 보통 엔트로피의 증대 방향으로 본다는 점에서 엔트로피를 증오하는 몇몇 막장 존재들도 마찬가지(...) [12]

6. 시간여행 소재가 나온 작품

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6.1. 소설

6.2. 영화

6.3. 드라마

  • LOST
  • 가면 라이더 류우키
  • 가면 라이더 카부토
  • 가면 라이더 덴오
  • 가면 라이더 키바
  • 닥터후
  • 미래전대 타임레인저
  • 타임머신: 원제는 Voyagers! 80년대 KBS에서 방영했다. 실제 역사와 어긋나는 사건이 발생할 때 이를 바로잡는 임무를 맡은 시간 여행자와 동행자 소년의 좌충우돌 모험담. 비슷한 시기 연재했던 아기공룡 둘리를 보면 이 프로를 시청하는 장면이 있다.
  • 임 트랙스: 원제는 Time Trax. 90년대 SBS에서 방영했다. 타임머신이 상용화된 22세기, 범죄자 한 무리가 타임머신을 타고 20세기로 도주한다. 이들을 검거하기 위해 램버트 반장이 20세기로 파견된다.
  • 인: 아홉 번의 시간여행
  • 히어로즈: 매시즌마다 시간여행이 주요사건의 열쇠가 되거나 계기가 된다. 시즌 1에서는 미래에서 온 히로 나카무라 의해 대량살상 사건을 알게 되고 이를 막고자 나선것이 '히어로'들이 모인 계기가 되었고, 시즌 3 역시 미래에서 온 피터 페트렐리가 파멸을 막고자 한 것이 주요 플롯이며, 시즌 2,4에도 히로가 과거로 여행을 하는 것이 비중있게 그려진다. 애초에 시간능력자인 히로 나카무라가 주요인물 중 하나인만큼 시간여행의 비중이 큰 것은 당연하다.
* 수퍼내추럴

6.5. 애니메이션

6.6. 게임

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  • [1] 밤하늘에 보이는 천체들 중에는 빅뱅 직후의 것으로 보이는 것들도 존재한다.
  • [2] 거대 블랙홀 주변을 도는 밀러행성의 1시간이 지구시간으로 7년에 해당한다는 부분.
  • [3] 하지만 빛보다 빠른 물질은 없다. 종종 "빛보다 빠른 물질을 발견했다!"라는 뉴스가 뜨지만, 그러한 발견들은 전부 얼마 지나지 않아 기계오류 등으로 인한 헤프닝으로 마무리지어졌다. 2011년 CERN의 초광속입자 해프닝이 바로 이런 사례. 사실 이러한 빛보다 빠른 입자의 발견은, 발견자 자신들도 불가능하다고 생각하기 때문에 '이런 오류가 생겼는데 다들 와서 이유를 밝혀줘.'라고 하는 것과 마찬가지다. 그렇게 불러모은 사람들마저 오류를 밝혀내지 못하면 상대성 이론에 대한 재검증이 시작될테지만 아직 그런 적은 없다.
  • [4] 타키온은 빛보다 빠르다고 하지만, 실존여부가 불확실한 가상의 입장인데다, 실제로 타키온이 존재한다고 해도 별다른 의미는 없다.
  • [5] 그러나 이 논리는 좀 이상한데, 공기 중을 날아가는 새가 지구에 붙어있을수 있는건 지구의 중력과 대기가 이를 붙들고 있기 때문이다. 그런데 시간여행의 경우에도 통상적인 대기와 중력에 영향을 받을지 여부는 명확하지 않다. 애초에 물리법칙에 어긋나는 시간이동과 물리법칙에 따른 단순 이동을 동일선상에 놓고 보는건 적절한 비유가 아니다.
  • [6] 마이클 크라이튼의 소설 타임라인이 딱 이 패턴이다.
  • [7] 지라와 그녀의 약혼자 코르넬리우스
  • [8] 뇌, 영혼, 자유의지 등과 같은 근원적 테마에 대한 탐구에서 이러한 독단에 빠지는 경우를 흔히 찾아볼 수 있다.
  • [9] 에너지를 다루는 능력들보다 보통 좀 더 신적으로 느낀다
  • [10] 근데 생명체를 열역학적으로 정의한다면 엔트로피를 역전시키는 것
  • [11] 최후의 질문이 부활과 일치할 수 있고 그럼 물리학의 승리인가
  • [12] 역시 호킹의 말인데, 3차원의 인간이 시간축을 포함한 4차원을 상상하는 것이 애초에 모순일지도 모르지만

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