은하맘486 님의 블로그

상대성이론이 말하는 ‘한 방향’의 시간여행시간여행이라는 개념은 대개 과거와 미래를 자유롭게 오가는 모습으로 그려지지만, 현재 과학이 이론적으로 허용하는 시간여행은 “미래로의 단방향 이동”에 더 가깝다. 이는 아인슈타인의 특수상대성이론과 일반상대성이론에서 예측되는 현상으로, 실험적으로도 그 정당성이 입증되고 있다. 특수상대성이론에 따르면, 광속에 가까운 속도로 움직이는 물체는 시간이 느리게 흐른다. 즉, 우주선을 타고 거의 빛의 속도로 이동하면, 우주선 내부의 시간은 지구 시간보다 느리게 흐르므로, 우주비행사는 미래로의 시간여행을 하게 되는 셈이다.예를 들어, 우주선을 타고 광속의 99.5%로 5년간 여행을 하면, 지구에서는 수십 년이 흘러 있을 수 있다. 이는 과학적으로 이론뿐만 아니라 입자 가속기 실험..

오늘은 중력이 시간에 미치는 영향, 일반상대성이론과 시간평창에 대해 알아보려고 합니다.   시간은 왜 중력의 영향을 받을까?우리는 일상 속에서 시간은 일정하게 흐른다고 생각하지만, 아인슈타인의 일반상대성이론(General Relativity)은 이 직관을 완전히 뒤집는다. 이 이론에 따르면, 시간은 공간과 함께 하나의 4차원 시공간(four-dimensional spacetime)으로 구성되어 있으며, 질량과 에너지가 이 시공간을 휘게 만든다.즉, 질량이 클수록 시공간은 더 심하게 휘어지고, 이로 인해 시간의 흐름조차 달라지게 된다. 이러한 현상을 중력에 의한 시간 팽창(Gravitational Time Dilation)이라 한다.간단히 말해, 중력이 강한 곳일수록 시간이 느리게 흐른다. 이는 단순한 이..

쌍둥이 패러독스란 무엇인가? 우리가 흔히 시간여행이라고 하면 영화 속 상상이나 판타지를 떠올리곤 한다. 하지만 실제 물리학에서 '시간여행'에 가까운 개념은 아인슈타인의 상대성이론에 의해 설명된다. 그중에서도 가장 유명하고 대중적으로 알려진 사례가 바로 쌍둥이 패러독스(Twin Paradox)이다. 쌍둥이 패러독스는 다음과 같은 간단한 설정을 통해 시간의 상대성을 설명한다.일란성 쌍둥이 A와 B가 있고, A는 지구에 머무는 동안 B는 빛에 가까운 속도로 우주여행을 떠난다. 수년 후 B가 지구로 돌아오면, 지구에서의 시간이 더 많이 흘렀기 때문에 A는 B보다 훨씬 나이가 들었고, B는 상대적으로 젊은 상태다. 동일한 나이로 시작했던 두 사람 사이에 실제적인 생물학적 시간 차이가 발생한다는 것이 이 사고실험의..

1. 시간에 대한 인간의 오랜 믿음: ‘절대적’ 시간인류는 오랜 시간 동안 “시간은 누구에게나 동일하게 흐른다”는 믿음을 가지고 있었다. 이 개념은 단순히 과학적 이론이 아니라, 일상적인 삶의 직관이기도 하다. 아침 7시에 울리는 알람, 정오의 점심시간, 해가 지는 저녁—우리는 이 모든 것을 공통된 시간의 흐름 안에서 경험한다.이러한 관점은 고전 물리학, 특히 아이작 뉴턴의 세계관에서 명확하게 드러난다. 뉴턴은 시간과 공간을 우주라는 거대한 무대의 배경처럼 여겼다. 어떤 사건이 벌어지든, 그 사건은 항상 동일한 시간 축 안에서 진행된다. 즉, 시간은 독립적이고, 절대적이며, 우주 전체에 균일하게 흐른다고 본 것이다.이런 개념은 수백 년 동안 과학의 기본 틀로 자리잡았고, 산업 혁명과 근대 기술 발전에도 ..

뉴턴의 절대시간 vs 아인슈타인의 상대적인 시간 개념 비교 1. 뉴턴의 시간: 우주 어디서나 동일하게 흐르는 절대 시간17세기 과학 혁명의 선두주자였던 아이작 뉴턴(Isaac Newton)은, 시간과 공간을 절대적인 개념으로 보았다. 그의 고전역학 체계에서는 시간은 마치 우주의 시계처럼 모든 곳에서 일정하게 흐르는 절대적이고 독립적인 존재로 정의되었다.뉴턴의 시각에서 시간은 ‘배경’과 같았다. 어떤 사건이 일어나든, 관찰자가 누구든, 우주의 모든 시계는 똑같은 속도로 째깍째깍 움직인다. 즉, 시간은 누구에게나 공평하고, 언제나 같은 속도로 흐른다는 것이 뉴턴의 시간 개념이었다.이러한 시간관은 직관적으로도 이해하기 쉬워서 오랫동안 과학계의 표준 개념으로 받아들여져 왔다. 우리가 일상에서 사용하는 시계, 달..

1. 영화와 소설 속 시간여행: 상상의 세계시간여행(Time Travel)은 오랜 세월 동안 인간의 상상력을 자극해온 대표적인 과학적 판타지다. 과거로 돌아가 실수를 바로잡거나, 미래로 건너뛰어 인류의 운명을 미리 들여다보는 시간여행 이야기는 문학, 영화, 드라마 등 다양한 매체에서 끊임없이 등장한다.대표적인 예로는 영화 『백 투 더 퓨처(Back to the Future)』 시리즈가 있다. 주인공 마티가 박사 ‘드로큰 브라운’이 만든 타임머신을 타고 과거와 미래를 넘나들며 사건을 해결해 나가는 이 영화는 시간여행이라는 개념을 대중적으로 각인시킨 작품이다. 또 다른 예로, 영화 『어바웃 타임(About Time)』은 일상적인 감정과 인간관계를 시간여행과 엮어 감성적으로 풀어냈으며, 『인터스텔라(Inter..