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과학카페

빛보다 빠른 물체와 시간여행을 논하는 것들에 대해



딱히 비난하려는 것은 아니지만..

빛보다 빠른 물질의 존재와 시간여행은 언제나 흥미로운 주제인 것 같다. 심심치 않게 과학관련 글에 등장하는 주제이다. 빛보다 빠른 타키온에 대해 논하고 화이트홀 웜홀 등을 언급하며 시간여행의 가능성을 말한다. 잘은 모르는데 빛보다 빠른 물질이 존재하면 시간여행이 가능하다고 하는 주장도 보인다.


빛의 속도보다 빠른 물질 논란은 일년 전엔가 있었던 '빛보다 빠른 뉴트리노 발견 오보'였다. 아인슈타인이 틀렸다느니 새로운 혁명이라느니 하며 시끄러웠던 언론의 기사들이 넘쳐났는데 나는 이전에 글로도 썼듯이 상대성 이론이 그리 간당간당한 체계가 아니고 실험은 불완전할 수 있으니 좀 더 지켜보자는 입장이었다.


상대성 이론도 빛보다 빠른 물체가 정말 있다고 한 들 깨어진다고 생각치 않는다. 상대성 이론은 이미 상당한 진리를 품고 있으며 새로운 이론이 등장하더라도 상대성 이론이 품고 있는 체계는 그대로 수용할 것이기때문이다. 


상대성 이론이 처음 나왔을 때 200년 가까이 확고했던 뉴턴 이론이 무너졌다고 했는데 아시다시피 여전히 전세계 중고등학교 및 대학의 물리학 과정에서 뉴턴 역학을 배우고 있다. 역학적 체계를 제공하고 있고 빛보다 느린 대부분의 경우에는 좋은 근사이기 때문이다. 


상대론의 출발점도 보면 뉴턴역학이다. 빛보다 느릴 경우 뉴턴역학으로 환원되는지 늘 확인하는 것을 보인다. 이와같이 이후에 상대론을 뛰어 넘을 이론이 나온다 할지라도 상대론이 배척되는 것이 아니라 뉴턴역학을 상대론이 품었듯이 그 새로운 이론은 상대론을 품을 것이다.


예를 들어 그 새로운 이론은 빛보다 빠른 영역까지 기술할 수 있는 것일지도 모른다. 적어도 빛보다 느린 물체에 대해서 상대론은 성공적이었고 새로운 이론이 빛보다 느린 물체를 기술할 때는 상대론의 체계를 따를 가능성이 높다.


 

빛보다 빠른 물체

진지하게 준비하고 개요를 짜서 시작하는게 아니라서 다소 글의 아귀가 안맞을 수도 있는데 알아서 맞춰 이해하길 바란다. 


빛보다 빠른 물체와 상대론에 대해서는 앞에서 언급했고...
어느 글에서 보니 최근 독일에서 그런 물질에 대해 연구하고 있다는데 그 물질의 질량은 허수라고...
흠..

디락방정식이 처음 나왔을 때 음의 에너지가 고민거리였는데 거의 그런 수준이라고 할까. 뭔가 다른 공간에서 정의되는 그런 물질이 아닐까 싶다. 


아마 암흑물질 그런거? 

아니..내가 알기로 암흑물질은 반물질일 뿐이지 빛의 속도로 운동하는 것과는 다르다고 들었다만..


여전히 상대론에 대해 검증하려는 시도들이 존재한다. 과학자로서 충분히 흥미롭고 가치가 있다고 본다. 하지만 미안하게도 아직 그렇게 성공한 시도는 못받고 학자들에게 인정받은 이후에나 진지하게 읽어보겠다.


시간여행? 빛이 시간을 거스른다고 우리 몸뚱이도 그럴 수 있나?

빛보다 빠른 물질이 시간여행과 어떤 연관이 있는지는 모르겠다. 과거의 정보를 어떤 식으로 수집하는지도 모르겠고 그것이 시간을 되돌릴 수 있는 것과 어떤 관련이 있는지도 모르겠다.


질량이 없는 빛이야 웜홀이나 화이트홀 같은 터널을 통해 어떤 다른 공간으로 이동이 가능하다고 백보 반 양보해서 생각할 수 있겠으나 우리 인간이 가까운 미래에 그런 여행이 가능하리라고는 생각치 않는다. 빛이 그런 여행을 통해 과거의 정보와 접하는 거랑 우리가 직접 이동하는 것은 완전 다른 문제라고 본다.


상상력은 어쩌면 세상을 아름답게 만들 수 있다.

맘껏 상상은 하되 두 발은 현실에 두자.