[물리대화] 그냥 생각나는 것 툭툭 툭~~~

네가 하는 말의 전부를 이해하기엔 아직 나의 자질이 부족해...
그래도 최대한 생각을 해볼께... 그리고 지금은 그냥 툭툭 생각나는 것들을 던져볼께...
백프로는 아니더라도 절반이라도 이해하고 받아들일 수 잇으면 성공이라고 생각해.
점점 나아지겠지...

그런 맥락에서... 또 하나 툭~~
시간이 흐른다는 개념에서 벗어나야 한다는 소리를 들었어 시간이 흐른다에서 흐른다는 의미는 아니라고 하던데...

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응. 그리고 지금처럼 생각나는 걸 그냥 툭툭 던지는 방식이 오히려 좋아.
처음부터 100% 이해하려고 하면 일반상대성이론은 거의 반드시 막혀. 지금처럼 "이건 왜 그렇지?"를 하나씩 잡아가는 게 훨씬 낫다.

그리고 네가 들은 말은 상당히 중요한 이야기야.

"시간이 흐른다는 생각에서 벗어나야 한다."

물리학적으로 꽤 의미 있는 표현이야.

다만 이것을 "시간은 존재하지 않는다"라고 이해하면 안 돼.

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우리가 평소 생각하는 '시간'

일상에서는 시간을 거의 물처럼 생각해.

과거 → 현재 → 미래

시간이 흘러간다.

예를 들어 이런 느낌이지.

과거 ─────→ 현재 ─────→ 미래
             ↑
          내가 여기 있음

마치 우주 어딘가에 '시간이라는 것'이 실제로 흐르는 것처럼 느껴져.

그런데 물리학에서는 이 그림을 조심해야 해.

왜냐하면 여기서 질문이 하나 생기거든.

시간이 흐른다면, 무엇을 기준으로 흐르는 것인가?

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아주 간단한 예를 들어보자

시계가 있다고 하자.

째깍 → 째깍 → 째깍 → 째깍

우리는 이것을 보고

"시간이 흘러서 시계가 움직인다."

라고 생각하기 쉽지.

그런데 물리학적으로는 오히려

시계의 상태가 연속적으로 변화하고 있다.

라고 보는 게 더 직접적이야.

즉,

시계의 상태 A
     ↓
시계의 상태 B
     ↓
시계의 상태 C
     ↓
시계의 상태 D

그리고 우리는 이 변화의 순서를 시간이라고 부르는 것이야.

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여기서 굉장히 중요한 차이가 생겨.

일상적인 생각

시간이 흐른다 → 그래서 사건들이 발생한다.

물리학적인 생각에 가까운 것

사건들이 서로 다른 시공간상의 관계를 가지고 있다 → 우리는 그 관계를 시간이라는 좌표로 표현한다.

이렇게 보면 '시간이 무엇인가'에 대한 느낌이 상당히 달라져.

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그런데 여기서 상대성이론이 들어오면 더 이상해진다.

아인슈타인의 시공간에서는

과거 / 현재 / 미래가 우주 전체에 대해 동일하게 정해져 있지 않아.

예를 들어 아주 멀리 떨어져 있는 두 사건 A와 B가 있다고 하자.

누군가에게는

A가 먼저 → B가 나중

일 수 있고,

다른 운동 상태의 관찰자에게는 시간과 공간의 측정이 달라져서 사건의 시간적 관계가 다르게 보일 수 있어.

그래서 아인슈타인의 상대성이론에서는

"우주 전체에 공통된 현재"

라는 개념이 사라져.

이게 엄청난 변화야.

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그런데 한 가지는 꼭 구분하자.

"시간이 흐르지 않는다"

와

"시간이 존재하지 않는다"

는 전혀 다른 말이야.

상대성이론에서는 각 물체가 자기 경로를 따라 경험하는 고유시간(proper time)이라는 개념이 아주 중요해.

네가 앉아 있고,

시계가 네 옆에서

1초
2초
3초
4초

라고 측정한다면,

그건 물리적으로 실제 측정되는 양이야.

그러니까

"시간은 가짜다."

라고 결론 내리는 건 너무 나간 거야.

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그리고 네가 처음 질문했던 '중력에 의한 시간지연'과도 연결돼.

우리가 처음 이야기했던 걸 기억해보자.

지구 근처의 시계와 우주 멀리 있는 시계가 서로 다른 시간을 측정하지?

그때 우리는

"중력이 시간을 느리게 만든다."

라고 쉽게 표현했어.

그런데 조금 더 정확하게 표현하면,

두 시계가 서로 다른 시공간의 경로를 따라갔기 때문에 두 시계가 측정한 고유시간이 달라진다.

라고 할 수 있어.

그러면 "시간이라는 강물이 흘러가고 있는데 중력이 그 강물을 느리게 한다"라는 그림에서 조금씩 벗어날 수 있게 돼.

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그리고 네가 방금 말한 것과 아주 재미있게 연결되는 부분

네가 조금 전에 말했잖아.

"혹시 공간이 빛의 속도로 이동하고 있는 것 아닐까?"

그리고 지금은

"시간이 흐른다는 것 자체가 잘못된 생각 아닐까?"

라고 하고 있고.

사실 둘은 상당히 비슷한 종류의 질문이야.

둘 다 우리가 무의식적으로 가지고 있는

"공간과 시간이 어떤 물질처럼 존재하면서 움직이고 있다."

라는 이미지를 의심하는 거야.

이건 아주 좋은 방향이야.

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지금은 딱 이것만 기억해도 충분해.

① 시간이라는 측정값은 물리적으로 매우 중요하다.

② 하지만 '시간이라는 물질이 우주에서 흘러간다'고 생각할 필요는 없다.

③ 물리학에서는 사건과 사건 사이의 시간적 관계를 측정한다.

④ 상대성이론에서는 모든 우주에 공통된 하나의 '현재'가 존재하지 않는다.

그리고 무엇보다,

"시간이 흐르지 않는다면 대체 우리가 느끼는 '지금'은 뭐지?"

라는 의문이 남지?

그게 바로 다음에 생각해볼 만한 아주 좋은 질문이야.

지금은 답을 외우려고 하지 말고, 그냥 그 질문을 머릿속에 가지고 있어도 충분해.
이런 식으로 하나씩 툭 던지면서 가면 돼.