빛보다 빠르게 이동할 순 없을까?

영화 ‘터미네이터3’가 오는 25일 개봉한다.

터미네이터 시리즈는 인간과 기계의 대결이라는 구도와 함께 시간 여행을 다루고 있다. 미래의 인간과 기계 집단이 각각 현재에 용사를 보내 미래를 바꾸거나 지키려고 한다. ‘터미네이터2’에 이르면 미래에서 과거로 로봇을 보내 일어난 결과가 현재에도 영향을 미친다. 미래가 현재의 원인이 되는 셈이니 시간이 온통 뒤죽박죽이 된 것이다.

영화에서처럼 시간여행은 정말 가능할까.

굳이 따진다면 현재에서 미래로 여행하는 것이 그나마 그럴 듯하다. 아인슈타인의 상대성이론에 따르면 빛에 가까운 속도로 움직일수록 시간은 천천히 간다. 이 논리에 따르면 비행기를 타고 미국을 가는 사람은 한국에 사는 사람보다 천천히 시간이 간다. 다만 그 시간의 차가 너무나 미미해 사람이 느낄 수가 없는 것이다.만일 빛과 거의 비슷한 속도로 빨리 날아가는 우주선이 있고, 그 우주선을 타고 어디론가 멀리 날아갔다 온다면 미래로 여행이 가능할지도 모른다. 즉 자신은 1살밖에 나이를 먹지 않았는데 지구에 있던 아내는 10살을 먹어버리는 것이다(실제로는 멀리 갔다 오려면 엄청난 감속과 가속을 해야 하는데 인간이 이것을 견딜 수 있느냐는 문제도 있고, 빛만큼 속도를 낼 수 있느냐는 문제도 있다).

영화와 같이 과거로 가는 여행은 현재 과학으로는 아예 불가능하다. 과거로 가려면 빛보다 더 빨리 날아야 하는데 역시 상대성이론에 따르면 빛보다 빨리 움직이는 것은 없다. 어떤 과학자들은 만일 과거로의 여행이 가능했다면 우리 눈앞에 벌써 미래에서 온 사람들이 나타났을 거라고 말한다. 

그러나 인간의 상상력은 늘 과학보다 앞선다. 과학자들도 영화가 아니라 과학이론 속에서 뭔가 시간여행의 실마리를 찾아내려고 한다. 빛보다 빠른 가상의 입자인 타키온(빅뱅의 순간에 만들어졌다고 한다)을 주장하거나 빛보다 빠르게 여행할 수 있는 웜홀 이론을 연구하는 과학자들도 있다.

어쩌면 영화가 이런 과학자들을 자극해 ‘시간여행’을 계속 탐구하도록 하는지도 모른다.(김상연/ 동아사이언스 기자)

(출처 : KISTI의 과학향기)