[미디어파인=이상원 기자] 시간 여행은 많은 사람의 흥미를 끄는 주제이다. 하지만 기술이 아무리 발전해도 시간여행 기술에 대한 발전은 보일 기미가 없다. 사실 과학자들은 시간을 막 넘어 드는 영화 같은 일은 현실 세계에서는 가능성이 없다고 생각하지만, 시간 여행을 완전히 무시하지는 않는다.
가까운 미래로 시간 여행을 하는 것은 생각 외로 쉽다. 지금 일반적인 상태에서 당신은 초당 1초의 속도로 시간 여행을 하는 것이다. 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면, 시간의 흐름은 당사자가 얼마나 빨리 움직이느냐에 달려 있다. 즉 당신이 매우 빠르게 달리면 1초가 점점 늘어나 시간 여행을 할 수 있게 된다. 또한 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따르면, 중력은 시간에 영향을 준다. 따라서 당신이 매우 무거운 별 주변에 있다면 시간은 느리게 간다.
이는 영화에서도 볼 수 있는 소재다. 만약 사람이 블랙홀의 가장자리에 계속 있게 되면 그 사람에게는 단지 몇 시간이지만 지구에 있는 사람들은 수십 년이 지났을 것이다. 영화<인터스텔라>에서의 쿠퍼 가족의 모습에서도 이런 모습을 볼 수 있다.
과학계는 1980년대에 시간 여행을 진지하게 받아들이기 시작했습니다. 예를 들어, 1990년에, 러시아 물리학자 이고르 노비코프와 미국의 물리학자 킵 손은 닫힌 시간과 곡선에 대한 연구 논문을 공동으로 썼다. 이때부터 과학자들은 시간여행뿐만 아니라 사람들이 어떻게 시공간을 넘을 수 있는지에 대해 연구하기 시작했다.
하지만 중요한 것은, 과학자들이 시간여행의 문제점을 조사했다는 점이다. 예를 들어, 당구공을 타임머신에 던져서, 과거의 자신을 맞추어 부상을 일으키면 어떨까? 1990년대 이후, 이 주제에 대한 지속적인 관심이 있었지만, 큰 돌파구는 없었다. 게다가 그 분야는 오늘날 활발하게 연구되는 주제가 아니다. 타임머신으로 제안된 모든 모델에 문제가 있기 때문이다. 즉 타임머신이라는 소재 자체는 매우 매력적이지만 과학자들은 조금만 깊게 들어가면 직면할 문제들을 이미 알고 있다.
예를 들어, 대부분의 시간 여행 모델은 음의 질량이 필요하다. 따라서 음의 에너지가 필요하다. 이는 아인슈타인의 E = mc2라는 공식에서 질량과 에너지는 동등하다는 말 때문이다. 이론적으로, 질량은 음의 값을 가질 수 있지만 아무도 음의 질량을 발견하지 못했다. 그렇다면 왜 이런 음의 질량이 필요한 걸까? 그 이유는 웜홀 때문이다.
웜홀은 일종의 지름길과 같은 존재다. 사과를 하나 생각해 보자. 애벌레가 사과 반대편으로 가려면 크게 두 가지 방법이 있다. 겉면을 돌아가거나 아니면 중심으로 파먹어서 지나가거나이다. 웜홀은 중심으로 가는 형태의 모습을 띤다. 하지만 음의 질량이 없게 되면 웜홀은 오래 유지할 수 없다. 중력이 웜홀 터널을 부숴버리기 때문이다. 즉 대부분 과학자는 이런 음의 질량이 웜홀을 통과시킬 수 있는 미지의 존재를 기대하는 것 정도에 그치고 있다.
보통 질량으로 만들어진 웜홀은 중력 때문에 붕괴할 위험성이 매우 높다. 아마도 이런 문제는 우리가 시간 여행 기계를 만드는 방법을 모른다는 것뿐만 아니라, 방법 자체가 불가능하다는 것이다. 하지만 우리 미래는 아무도 모른다. 불과 100년 전에 이런 미래를 예측한 사람이 있을까? 100년 후 미래는 우리의 꿈 같은 타임머신이 개발될지도 모르는 일이다.