미 교수 새 타임머신 이론 발표

경제가 어려운 요즘, 타임머신을 타고 IMF 이전으로 돌아가고 싶은 사람들이 많을 것이다. 하지만 공상과학 영화에서나 볼 수 있는 이 같은 일이 가능하다는 주장이 나왔다. 미국 코네티컷 대학의 이론 물리학 교수인 로날드 맬릿 박사는 최근 빛의 속도를 줄여서 과거로의 여행을 가능하게 해주는 새로운 타임머신 이론을 완성했다. 이 이론은 지금까지 질량을 가진 물체의 중력이 시간과 공간을 휘게 한다는 아인쉬타인의 상대성이론을 기반으로 한 기존의 타임머신 이론보다 한단계 발전된 이론이다.

현재까지 타임머신 관련 대표적인 이론은 '세탁기 이론'과 '웜홀 이론'. 지난 49년 오스트리아 태생의 수학자인 커트가 주장한 세탁기 이론은 엄청난 크기의 세탁기를 우주공간에 설치해 빠른 속도로 돌리면 강한 중력이 발생, 공간과 시간을 뒤틀게 되고 회전속도를 높이면 시간과 공간이 소용돌이 처럼 생긴 링으로 변하게 된다. 이 소용돌이를 이루는 링위를 이동한다면 과거와 미래를 오갈 수 있다는 것. 하지만 엄청난 질량과 크기를 가진 세탁기를 만들어야 하는 단점이 있다. 또 최근 완성된 웜홀이론은 초기 우주에 존재한 시간과 공간이 휜 서로 다른 지역을 연결해 주는 벌레구멍(웜홀)처럼 생긴 우주의 구멍을 통해 시간 여행을 할 수 있다는 이론이다. 하지만 이것 역시 불안정한 초기 우주에나 존재하는 것으로 실현 불가능한 이론이었다.

하지만 맬릿 교수는 중력대신 빛을 선택했다. 타원을 돌던 레이저 빛이 소용돌이를 만드는 것을 우연히 발견한 맬릿교수는 빛은 질량이 없더라도 공간뿐 아니라 시간까지 휘게 한다는 사실에 도달했다.

맬릿 교수에 따르면 시간을 휘게 하기 위해서는 타원모양으로 돌던 빛의 반대방향에서 새로운 빛을 쏘아 주어야 하는데 빛의 강도를 높이면 시간과 공간이 서로의 역할을 바꾸는 스왑현상이 발생한다. 이 때 공간은 시간의 나열을 뜻하게 되는데 공간의 이동이 시간의 이동이 되는 셈이다. 즉 우리가 1층에서 2층으로 올라갔다가 다시 2층에서 1층으로 내려 올 수 있듯이 시간도 과거에서 미래로 다시 미래에서 과거로 자유자재로 선택할 수 있는 것이다.

인위적 스왑현상을 만들기 위해서는 빛이 엄청난 양의 에너지를 가져야 한다. 하지만 만약 빛의 속도를 줄일 수 있다면 가능하다. 마치 원자폭탄이 질량을 잃는 대신 에너지를 얻듯이 빛 역시 속도를 잃으면서 엄청난 에너지를 가지기 때문이다. 맬릿박사의 타임머신 이론이 현실성을 가지는 것은 최근 하버드대학 연구팀이 빛의 속도를 줄이는 실험에 성공했기 때문이다.

많은 물리학자들은 타임머신의 실현 가능성에 여전히 회의를 품고 있지만 어쨌던 이론상으로는 타임머신은 이미 완성된 셈이다.

최창희기자 cch@imaeil.com