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영국 더럼대학교 출신의 문학 교수 사이먼 존 제임스와 물리학 교수 리처드 바우어는 ‘타임 머신-과거, 미래, 우리들의 시간여행 이야기’라는 프로그램에 참여해 문학과 과학적인 측면에서 시간여행의 흥미로우면서도 다양한 성격과 의미, 과학적인 가능성에 관해 대담을 나누었다. 우주전문 매체 스페이스닷컴 16일자(현지시간)에 소개된 대담 내용의 일부를 발췌해 소개한다.
사이먼 존 제임스(이하 제임스): 리처드, ‘시간여행'(time travel) 이란 말은 물리학자들에게 어떤 뜻으로 쓰입니까
리처드 바우어(이하 바우어): 시간여행은 현대 물리학의 기본 개념입니다. 밤하늘을 올려다보는 것 자체가 바로 시간여행을 하는 셈입니다. 우리는 밤하늘에서 별과 행성들을 봅니다. 하지만 그것은 현재 그들의 모습이 아닙니다. 과거의 모습들인 것이지요. 행성들은 몇 분 전의 과거 모습이지만, 별의 경우에는 몇백 년, 몇천 년 전 과거의 모습을 보는 것입니다. 희미하게 보이는 은하들의 경우에는 수백만 년 전 또는 수십억 년 전의 과거를 보는 셈이지요. 최첨단 망원경으로 볼 수 있는 가장 희미한 은하는 우주의 전 역사를 거슬러 보는 것이라 해도 과언이 아닙니다.
하지만 이런 것을 시간 여행의 모든 것이라 생각할 수는 없지요. 우리는 다만 먼 과거의 시간을 거슬러서 보는 것에 지나지 않으니까요. 현대 물리학에서 화두가 되고 있는 것은 우리가 시간을 거슬러서 과거에 영향을 미칠 수 있느냐 하는 문제입니다.
아인슈타인의 상대성 이론에서 보이는 가장 기본적인 개념의 하나는 시간과 공간이 서로 독립적이 아니라 얽혀 있는 4차원의 시공간 연속체 안에 사물이 존재한다는 것입니다. 비록 모든 관찰자가 두 사건을 연결하는 세계선(世界線·world line)의 길이에 동의한다 하더라도, 두 사건이 동시에 일어난 것인지 또는 같은 장소에서 다른 시간대에 일어난 것인지에 대해 다른 시각을 가질 수 있습니다.
일례로, 내가 점심을 먹기 위해 책상 앞에 앉아 있다가 조금 일을 하고 몇 시간 뒤 집에 가기 위해 일어난다고 치죠. 아주 빠르게 운동하는 관측자가 이것을 본다면 내가 점심을 먹고 이내 자리에서 일어서는 것으로 보였을 겁니다. 아인슈타인의 상대성 이론에 따르면 시간과 공간은 하나로 얽혀 있는 시공간 연속체로서 따로 분리할 수가 없습니다. 따라서 우리는 언제나 4차원 세계선을 따라 움직이며 광속으로 미래를 향해 여행하고 있는 것이라 생각하는 게 적절합니다.
그렇다면 아인슈타인의 이론을 조금 비틀어서 과거로의 여행을 하는 것이 가능한 일일까? 원칙적으로는 불가능합니다. 하지만 절대로 불가능하다는 말은 할 수 없죠. 19세기의 과학은 사람은 결코 하늘을 날 수 없다고 말하지 않았습니가? 앞으로 어떤 영감과 기발한 아이디어가 나타날지는 모르는 일입니다.
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제임스: 공상과학 소설들을 보면 기발한 아이디어와 많은 영감들을 발견할 수가 있습니다. 시간 여행에 관해 가장 유명한 소설은 H. G. 웰스의 <타임 머신>(1895)일 겁니다. 말 그대로 타임 머신을 타고 시간여행하는 것을 다룬 최초의 소설이죠. 그가 상상했던 것 중 현실세계에서 실현된 것도 있는데, 예컨대 동력 비행기구 같은 것은 나중에 실제로 발명되었죠. 이 같은 웰스의 혁신적인 아이디어는 현대에 와서 <백 투 더 퓨처>나 <닥터 후> 같은 시간여행 픽션으로 이어졌습니다. 그런데 시간여행을 다룬 다른 많은 소설들은 사건의 인과관계가 시간순을 따라 전개되지는 않는 것 같아요.
바우어: 문학적인 장치는 늘 상상으로 어떤 것이나 가능하지만, 문제는 실제로 시간여행이 가능한가 하는 것입니다. 아인슈타인의 이론에 따르면 시간은 늘어나거나 짧아질 수도 있습니다. 하지만 인과관계를 뒤집어엎을 수는 없죠. 예컨대 피살자가 눈을 감는 순간 자신의 삶이 불꽃처럼 눈앞을 지날 수가 있지만, 그 삶이 죽음 후에 올 수는 없는 것과 마찬가지죠.
그러나 일례로 <터미네이터>를 보면 미래의 인류 문명이 과거로의 시간여행을 해서 사이보그가 새러 코너를 죽이는 것을 막아내는 장면이 있어요. 이는 인과관계를 뒤틀어버리는 결과가 됩니다. 회전하는 블랙홀의 내부는 시간과 공간이 뒤섞여 인과관계가 무너질 수도 있다고 하는데, 나는 아직까지 미래에서 온 누구도 아직 만나본 적은 없습니다. 세계선(world line)이 고리처럼 휘어진다면 오랜 미래로부터 새로운 미래가 탄생할 수 있을지도 모릅니다. 그러면 동시에 평행우주가 존재하게 될 겁니다.
통상적인 시각에서 보면, 과거의 시간으로 거슬러올라간다는 것은 터무니없는 아이디어로 비칠 겁니다. 그러나 현대의 양자역학의 해석을 보면, 많은 갈래로 나누어진 평행우주가 공존하는 것을 제시하고 있어요. 이 수많은 미래들은 동시에 존재합니다. 우리는 그중 오로지 한 우주만을 인식할 뿐이란 거죠. 이러한 관점에서 보면 시간여행이 불가능하다고만은 할 수 없어요. 고리처럼 휘어진 세계선은 또 다른 가능성의 미래를 탄생시키기 때문이죠.
제임스: 학문적인 여러 분야에 대한 토론에서 시간여행이 하나의 메타포로서 다양한 기능을 하는 것이 내게는 무엇보다 매력적인 것으로 받아들여집니다. 역사와 고고학이 가장 명백한 사례일 겁니다. 그러나 최근의 한 프로젝트에서 나는 큰 영감을 얻었는데, 그것은 자적적인 기억을 다루는 심리학 분야의 작품에 관련된 것입니다. 서사는 이제 문학이나 여타 종류의 텍스트만의 전유물은 아닙니다. 인간의 자의식은 시간의 흐름 속에서 획득된 자신의 경험을 서술함으로써 형성된다는 것은 이미 지금까지 논의되어 왔던 부분이죠. 기억과 미래에 대한 계획은 일종의 ‘심리적인 시간여행’이죠. 이것이 우리의 정체성을 구성하는 것입이다.
찰스 디킨스의 ‘크리스마스 캐럴’을 문학적인 예로 들어보고 싶습니다. 스크루지는 과거의 자아에게로 시간여행을 합니다. 이를통해 보다 나은 미래의 자기 삶을 바꾸는 원동력을 얻습니다. 우리는 미래의 크리스마스에 여전히 경멸스럽고 하찮은 수전노인 스크루지와 소설의 끝부분에 나오는 사랑스럽고 행복한 스크루지를 같이 그려볼 수 있습니다. 이는 또 다른 의미에서 평행우주에 사는 두 명의 스크루지라 할 수 있지 않을까요.
바우어: 문학적인 아이디어를 과학의 세계에 접목시키다는 것은 분명 매력적인 일입니다. 평행하는 두 개의 미래는 언젠가 모두 동등한 실제임이 증명될 것으로 봅니다.
이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com
