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시간여행논리에 관한 개인적 견해

타임머신이 완성되기 전까지는 여행자는 단 한번도 시간여행을 해본 적이 없다. 어느날 여행자가 타임머신을 완성했다. 그는 이 기계로 우선 과거여행을 할 작정이다. 우선 그가 태어난 시점을 B라고 하고, 첫번째 시간여행에 돌입한 시점을 C라고 하자. B, C사이의 어느 과거의 시점 P1으로 이동을 한다. P1에서 과거의 그를 죽인 후 P1, C사이의 시점인 P2로 이동을 했다면 그는 정말 과거의 그를 죽이는데 성공했음을 확인할 수 있을까?

우선 대답은 '아니오'이다. 즉 P1시점에서 한 일의 모든 결과는 P2에서 경험할 수 없다. 얘기를 계속하기 전에 대전제를 하나 말해두자. '미래는 정해져 있지 않다'는 것이다. 그러므로 C 이후의 미래로는 여행이 불가능하다. 그리고 시간의 종류에 대해서 말해두자. 시간에는 절대적이고 객관적인 시간과 상대적이고 주관적인 시간이 있다. 주관적인 시간 중에서 감정적 요소가 배제된 객관적 시간과 속도가 동일한 시간을 개인적 시간이라고 하자. 모든 인과관계의 연속된 시간체를 시간궤적이라고 부르자.

위에서 말한대로 시간의 종류가 두가지라면 타임머신도 두가지가 존재한다. 우선 절대적 시간에 대한 타임머신을 생각해보자. 절대적 시간을 거스른다는 말 자체가 이상하지만 일단 생각을 해보면, 우선 절대적 시간을 거스른다는 말은 우주의 모든 인과관계가 역으로 작용한다는 말이다. 왜 그러냐하면, 절대적 시간은 우주의 모든 사건에 대한 시간이기 때문에 인과관계가 역으로 작용해야만 절대적 시간을 거스를 수 있다. 이제 자세히 설명을 해보자. 타임머신의 출발버튼을 누름과 동시에 시간의 역전이 시작된다. 시간여행에 돌입하기 전까지 약간의 준비시간이 있을것이다. 그러므로 타임머신은 출발버튼을 누른후 준비시간동안은 시간여행을 못하고 대기상태에 있게된다. 이 대기시간이 지난 후 시간여행에 돌입하게 되면, 그와 동시에 절대적 시간은 역행하게 되고 인과관계도 동시에 역행을 하게된다. 그러므로 시간여행 돌입에 성공한 기계는 돌입과 동시에 기계자체도 역행을 하게되고 시간여행 돌입직전의 상태 즉 대기상태로 들어가게 된다. 그렇게 되면 기계는 더 이상 작동을 하지 못한다. 왜? 기계는 대기상태로 들어갔기 때문에 현재는 시간여행 돌입상태가 아니다. 그러므로 더 이상 과거로 거스르지는 못한다. 기계가 더 이상 작동하지 않기 때문에 시간은 다시 원래의 흐름으로 복구되고 다시 시간은 흐른다. 현재 시간여행돌입 직전의 상태에 있으므로 시간이 흐르면 그와 동시에 시간여행에 다시 돌입하게 된다. 하지만 그와 동시에 다시 기계는 멈추고 시간이 흘러 시간여행 돌입을 하게 되고 다시 멈추고...... 이렇게 영원히 절대적 시간은 찰나의 진동으로 끝을 맺게된다. 우주는 멈추고 만다. 하지만 다행히도 살아 있는 모든 생명들에게 고통은 없을 것이다. 왜냐하면 그들의 사고마저도 정지되어서 그들은 아무 생각도 하지 않고 있기 때문이다. 그러니 절대적 시간을 거스른다는 것이 얼마나 위험한 일인지를 이제 알았을 것이다. 여기서 한 가지 더 생각해 볼 것은 절대적 시간이란 것을 초월한 어떤 생명이 있다면 이들에게 우리는 영원히 멈춰만 있는 인형같은 존재일 뿐이다.

어떤 생각이 깊은 사람이라면 위에서 말한 그런 것들을 떠나서 정말 역행에 성공을 했다면? 이라는 질문을 하는 사람도 있을 것이다. 그것도 생각해 보자. 역행에 성공했다는 말은 무엇인가? 기계의 문제점을 극복하고 절대적 시간이 정말 뒤로 흘러서 인과관계가 역행을 했다면, 그때의 여행자, 그 역시 모든 인과의 역행을 겪고서 그의 육체는 젊어져 있을 것이고, 그뿐 아니라 그의 생각, 사고방식 마저도 목적지로 선택된 시간대에서 과거에 그가 그랬던 것처럼 되어 있을 것이다. 기억도 마찬가지이다. 즉, 자신이 기계를 타고 시간여행을 했다는 사실 자체도 모르고 있을 것이고 과거에 그가 그 순간 했던 모든 행동들을 현재 그는 똑같은 사고, 육체를 가지고 그대로 행하게 될 것이다. 그리고 중요한 것은 과거의 그 시점에는 분명 타임머신이 없었으므로 타고 왔던 기계조차도 흔적이 없을 것이다. 이것은 우리가 생각했던 시간여행과는 전혀 다른 상황이 되어 버렸다. 아무런 의미도 없는 것이다. 그리고 이 순간이야 말로 그가 기계를 발명해서 시간여행에 돌입하는 순간까지의 모든 일들(현재로서는 미래)이 정해져 있는 즉 미래가 적어도 얼마간은 정해져 버리는 것이다. 그리고 정해진 미래의 마지막 순간 시간여행에 돌입하기 직전의 순간에 도달한 후에는 시간여행은 다시 시작되고 또 시간여행은 성공을 하고 다시 목적지의 과거에서 똑같은 행동을 시작하게 된다...... 이때에도 그는 시간여행의 성공을 인지하지 못 할 것이고 똑같은 사고, 행동을 반복하면서 아무것도 눈치 채지 못 할 것이다. 우주전체가...... 시간을 초월한 생명에게는 계속 똑같은 동작만 반복하는 닳지 않는 건전지를 넣은 움직이는 인형처럼만 보일 것이다. 이 또한 비극이다.

이제 남은 것은 상대적 시간을 이용한 타임머신 뿐이다. 잘못 생각하면 위에서 얘기한 절대적 시간이 생각나서 상대적 시간을 거스른다는 말이 여행자에게 주어졌던 모든 인과관계가 역행한다고 생각하기 쉽다. 물론 그 말도 일리가 있다. 한 번 생각해 보자. 우주의 모든 사건이 아닌 단지 여행자만 인과관계를 역행할수 있을까? 여행자는 우주에 태어난 이후로 혼자서만 우주에 존재하며 모든 인과관계를 혼자서만 이루어낸 것은 분명 아니다. 즉 여행자는 지금까지 우주의 모든 사건들에 의해 영향을 받고 영향을 끼치면서 살아왔다. 그러므로 여행자에 대한 인과관계만을 역행시킨다는 것은 불가능하다. 다시 말해 오늘의 여행자가 있기 위해서는 우주의 모든 사건들이 있었기에 가능했다. 그 말은 오늘의 우주가 있기 위해서는 오늘의 여행자가 지금껏 살아왔기 때문에 가능했다. 그러므로 여행자에 대해서만 인과관계를 역행시킨다는 말은 여행자가 영향을 끼친 우주의 모든 구석구석에까지 스며든 사건들을 역행시킨다는 말이다. 그말은 결국 위에서 얘기한 절대적 시간의 역행과 맞아 떨어진다. 만약 정말 이와 같다면 기계를 어떻게 만들어야 할까? 절대적 시간도 상대적 시간도 모두 의미없는 여행으로 끝난다면 이 글을 계속 쓸 필요도 없겠지. 이제 남은 것은 지금부터 얘기할 적어도 조금의 의미라도 있는 시간여행이다.

전제에서 이미 미래는 정해져 있지 않다고 말했다. 그 말은 미래로의 여행은 불가능하다는 말이다. 그렇다면 미래와 과거 그리고 현재의 구분부터 명확히 해야 한다. 모든 주관적 시간의 시점에서 자아가 자아를 인식하는 순간, 이것을 현재라고 하자. 과거는 이미 수많은 현재들이 만들어낸 경험한 바가 있는 시간의 궤적이라고 하자. 즉 자아를 인식했던 순간들의 연속체를 과거라고 하자. 미래는 현재의 나아가는 방향이라고 할수 있다. 이것을 과거에 대해서 말한다면 자아를 인식하기 전의 모든 순간들, 즉 아무런 경험한 바가 없는 다가 오지 않은 순간들의 연속체를 미래라고 하자. 바로 앞에서 말한 미래로의 여행이 불가능하다는 말은 아직 주관적으로 경험하지 못한 시간대는 여행할수 없다는 말로 바꿀수 있다.

이제 나머지 하나 남아있는 타임머신에 대해 얘기할 때가 왔다. 이것도 주관적 시간을 이용하는 것이지만 주관적 시간을 거스르는 것은 분명 아니다. 주관적 시간은 계속 흐르고 있고 주관적인 시점의 현재를 경험한 바 있는 과거의 한 시점으로 맞추는 것이다. 이것은 마치 주관적인 시간의 흐름을 과거의 한 시점에 연결해 버리는 것과 같다. 주관적으로 인과관계는 역행없이 연속적이고 객관적으로도 여행자를 제외한 우주는 인과관계가 연속적이다. 여행자가 사라졌으므로 여행자는 갑자기 실종된 것으로 인지하게 되고 이것은 인과관계의 연속에는 영향을 미치지 못 한다. 그리고 목표가 되었던 과거의 시점에 있던 이들에게도 갑자기 한 인간이 나타났을 뿐, 이 사건이 인과관계의 연속에 영향을 미치지 못 한다. 이론적으로 아무런 문제가 없다. 자세히 말하면 실제 목표시점인 과거는 과거의 그 자리에 그대로 존재하게 된다. 실제의 과거 그 시점으로 갈 수는 없을까? 없다. 왜? 기계를 발명하기 전까지는 여행자도 아직 시간여행을 못 했을 것이다. 그러므로 목표시점이 되는 실제의 그 과거에는 즉 여행자가 기계를 발명하기 전 그 과거를 살고 있을 때의 순간에는 분명 시간여행에 성공해서 그 시점에 도착하는 여행자는 존재할 수가 없다. 그러므로 실제로 그 시점으로 이동하는 것이 아니고 경험이 시작된 시점 B부터 목표시점까지의 객관적 시간의 복사본만을 주관적 시간의 흐름에 갖다 붙이는 것이다.

자 첫번째 목표시점인 (P1) (여기서 (P1)을 기계발명 이전의 과거시점이라고 하자,(C)는 최초의 여행을 시작한 시점, C는 모든 순간들의 현재 시점)을 주관적 시간의 흐름으로 연결하는 시점 P1을 생각하자. 여기서 P1의 어린 여행자를 죽인다. 그 다음 (P1), (C)사이의 시점인 (P2)를 잡고 현재 시점 P1에서 P2로 이동한다. 물론 P1에서 죽인 어린 여행자는 멀쩡히 살아 있다. (P2)시점의 어린 여행자는 살아 있었으므로... 그렇다면 P1에서 한 행동의 결과를 볼 수 있는 두번째 목표시점 T2로의 이동은 불가능할까? 불가능하다. 왜? P1에서 어린 여행자를 죽였건 안 죽였건 간에 P1에서 D1이라는 시간동안 머물렀다고 하자. P1이라는 시점으로 이동한 후에 그 시점에서 여행자가 경험한 최후의 순간은 P1+D1이다.(이야기 전개상 D1<|P2-P1|) 즉, 아직 D1동안 한 일들의 |P2-P1|시간 후의 결과는 경험하지 못한 채로 T2로 떠났기 때문에 T2는 여행자가 경험하지 못한 시점인 D1동안 행한 행동의 결과를 가지는 P1+|P2-P1| 이라는 시점이 될 수는 없다.(시점+|시간간격|은 앞서는 시점에 대한 시간간격만큼의 시간이 흐른 뒤의 시점을 뜻한다. 즉, P1+|P2-P1|!=P1+P2-P1==P2) 그런데 (P2)는 (P1)의 미래인데 어떻게 이동이 가능할까? 간단하다. (P2)라는 시점은 이미 여행자가 경험했던 시점이므로 P1의 미래라고는 할수 없다. 하지만 분명 (P1)의 미래는 맞는 말이다.

그러면 이제 (P2)의 시점인 P2로 이동을 했다고 하자. B, P1사이의 시점으로 이동도 가능하다. 문제는 P2에서 T3을 (P1), (P1)+|D1|사이로 설정한다면... 그리고 P1, P1+D1사이로 설정한다면... 선택의 길! 만약 내가 지금 1990년 1월 1일 P1으로 가서 1개월 살다가 1992년 1월 1일 P2에서 1개월 살다가 다시 1990년 1월 2일 T3로 가면 어떻게 될까? (P1)+하루에 도착하게 될까? 아니면 P1+하루에 도착하게 될까? 둘 다 경험한 바가 있는 시점이다. 물론 기계를 아주 잘 만들었다면 이것도 선택가능할지 모른다. 만일 선택이 가능하다면 한 시점에는 여행자, 이전의 여행자, 더 이전의 여행자.... 그 시점 과거의 여행자, 이렇게 여러명의 여행자가 존재하는 복잡한 상황이 벌어진다. 불가능하다면 단 두 명만이 존재할 수 있게 된다. 어떤 것이라도 좋다.

그렇다면 떠나온 (C)의 세상은 지금쯤 어떻게 되어 있을까? 한 과학자가 실종되어 버렸을 것이고 여행자가 (C)에서 시간여행에 돌입한 순간부터 지금까지의 시간만큼 (C)에서도 시간이 흘렀을 것이다. 하지만 이렇게 흘러간 시간을 따라잡아서 최종의 객관적 시간에는 도달할 수 없다. 다시 말해 절대적 시간의 정상적 흐름을 더 이상 탈 수는 없다. 왜? 여행자는 그 시간들을 경험하지는 못 했으므로... 이 논리를 약간 수정한다면 절대적인 현재는 절대적 시간의 최종점이고 과거는 그 이전 미래는 그 나아가는 방향이 될 수 있다. 여기서 여행자가 가지는 현재는 주관적인 현재가 되고 미래가 아닌 절대적 시간의 최종점으로 이동이 가능할 수도 있다. 하지만 여기서 현재는 주관적 시간을 사용하고 미래는 절대적 시간을 사용했다. 즉, 기준이 명확하지 않다. 그러므로 여기서는 이 논리는 배제한다.

벌써 정리할 때가 온 것 같다. 간단한 여행을 한 후 최초 여행출발 시점인 (C)의 시간대에 도착한다면 여행의 길이만큼 늙어 있을 것이고 여행의 결과는 전혀 나타나 있지 않을 것이다. 어쩌면 의미가 없을지 모르지만 과거에서 한 일의 결과가 나타나지 않으므로 범죄를 저지를 수도 있을 것이다. 안좋은 일이지만... 과거에서 돈을 훔쳐 와도 좋을 것이다. 부자가 될 수도 있다. :) 이 글 전반에 해당하는 얘기인데, 만약 그 유명한 질량보존의 법칙이 절대진리라면 시간여행 자체가 불가능하다. 질량보존의 법칙을 확장하면 비물질의 양도 보존이 된다. 사고방식같은 것들... 위의 여행은 주관적 시간의 연속에 있으므로 육체적으로는 연속적이다. 그리고 이동한 후에도 과거의 여행자가 존재하므로 그 우주에서 갑자기 현재의 여행자만이 나타나게 된 것이므로 분명 질량보존의 법칙을 위반하게 된다. 그러면 정확한 준비로 과거의 여행자를 그 우주에서 없애버림과 동시에 여행자가 그 우주에 나타난다면... 그 때도 여행자의 육체는 과거의 여행자의 육체와는 질량, 부피가 다르다. 이 때도 위반된다. 그러면 과거의 여행자의 부피, 질량과 동일하게 만든 다음 이동한다면, 그렇다면 기계는 어떻게 할것인가? 그러면 과거의 여행자를 없앰과 동시에 동일 부피, 동일 질량으로 나타나고 그와 동시에 기계와 동일 부피, 동일 질량의 어떤 것을 없앰과 동시에 기계를 가져온다면(이 때, 없어진 여행자와 물질들은 당연히 출발점의 우주로 가져와야 한다. 이 과정은 동시에 일어나야 한다.) 가능할까? 아니다 질량보존의 법칙은 위반하지 않지만 비물질에 대해서는 어떻게 되는가? 기계를 둘러싼 비물질, 여행자의 사고방식, 사고! 이것들을 맞추기 위한 방법은? 한 가지는 기계는 가져오지 않고(중대한 결정) 여행자는 목표시점의 그 여행자로 역행을 한 다음 과거의 그를 없애고 과거로 가는 방법이 있는데 이는 아무런 의미가 없는 것이다. 또 한가지는 현재의 사고방식, 사고, 기계의 비물질을 계산한 다음 비물질의 양을 정확하게 맞춘 후 가는 수 밖에 없다. 그게 될까? 두 가지 모두가 불가능하다고 본다. 너무 어려워서... 그렇다면 질량보존의 법칙을 깨버리는 수 밖에 없다. 이상이다.

시간여행논리에 관한 개인적 견해
Huidae Cho
January 3, 1996 23:45

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