[책증정] SF가 상상하고 과학이 증명하다! 《시간의 물리학》 북클럽

그림8의 경우, 2010년 Francisco Lobo가 발표한 논문에 올려진 그림과 똑같은데요. 여기서는 앞에서 1937년 아인슈타인 방정식의 해를 풀은 판 스토쿰의 시공간이라고 하네요. Fig. 2 Van Stockum spacetime showing the tipping over of light cones close to the cylinder, due to the strong curvature of spacetime, which induce closed timelike curves. https://www.semanticscholar.org/reader/7b476810fa1fc1996556a48a170ea984e13e2005

5단계. <회전하는 원통과 전역 인과율 위반 가능성>에서 '여행자는 편평한 시공간에서 왜곡의 영향이 미치는 영역으로 이동한 다음, 멀리 있는 관측자에게는 공간상의 원처럼 보이는 궤적을 따라 움직일 수 있다. 시간 축을 전혀 이동하지 않고서도 말이다! 여행자는 이 궤적 주위의 모든 곳에 동시에 존재하게 될 것이다. 원한다면 시간 축 주위로 완만한 나선을 그리는 경로를 따라가면서 시간을 역행할 수 있다. 그는 계속 같은 공간상의 지점으로 되돌아가겠지만 시간적으로는 점점 더 과거로 가게 된다.' 이 부분을 잘 못 이해하겠는데요. '여행자는 이 궤적 주위의 모든 곳에 동시에 존재하게 될 것이다'는 것은 왜 그런 것이죠? 그리고 '시간 축 주위로 완만한 나선을 그리는 경로를 따라가면서 시간을 역행할 수 있다'는데 거기서 말하는 시간 축은 왜곡의 영향이 미치는 영역에서 원통과 평행한 축이 아니라 광추가 옆으로 누워있는 축을 얘기하는 건가요? 그런 경우 시간 축 주위로 완만한 나선을 그리는 경로를 어떻게 따라가죠? 그리고 같은 공간상의 지점으로 돌아가는 게 왜 점점 더 과거로 가게 되죠?

이 링크에서 Thought model experiment: Tipler's massive infinitely long relativistically rotating cylinder 부분을 보고 좀 이해가 더 잘 갔는데요. https://astronuclphysics.info/CestyCasem.htm 조금 더 이해에 도움이 될만한 그림을 첨부합니다.

저는 5장에서 멈춰서 있습니다. 술술 읽다가 무슨 말인지 모르겠는 부분이 닥쳤는데, 주말에 꼼꼼히 다시 읽어봐야 겠다는 생각을 하면서 주말을 기다리고 있어요.

저도 모르는게 너무 많아 계속 검색하면서 읽고 있네요 ㅎㅎ 어려운 책들은 알다가도 모르겠는데 오랫동안 들여다보다가 이해하는 그 순간이 너무 좋아서 자꾸 찾게 되는 것 같아요.

6단계에서는 영화 <인터스텔라>로 잘 알려진 킵 손이 나오는데 그 영화 전에 칼 세이건의 소설 <컨택트>에서도 자문을 받았군요. 알고보니 여기서 자문받고서 조디 포스터 주연 영화로 나왔을 때 칼 세이건이 컨택트의 영화 프로듀서 Lynda Obst와 킵 손을 소개팅 시켜주고 사귀진 않았지만 계속 오랜 친구가 되었답니다. 그리고 그 린다가 나중에 <인터스텔라>의 프로듀서가 되서 다시 또 킵 손에게 웜홀에 대해 자문하게 되었구요. 퀴즈 답이 반중력 맞았군요..! ㅎㅎㅎ 인터스텔라도 컨택트도 하두 옛날에 보고 읽어서 기억이 흐릿하지만..이런 이야기 재미있습니다. https://archive.factordaily.com/interstellar-kip-thorne-nobel-prize/ 전 근데 시간여행의 가능성에 대한 연구들도 재미있지만 역시 6단계 마지막에 나온 극소 웜홀들이 빈 우주 공간의 구조 자체를 이루고 이 극소 웜홀들을 통해 물리법칙 등 정보가 머나먼 은하까지 순간적으로 확산될 수 있고 그래서 이 드넓은 우주에서 물리법칙이 동일하게 작용하는 것일 수 있다는 가설이 너무나도 신기합니다. 그리고 카시미르 효과에서 진공에서 가상광자가 나타나지만 이게 판 사이를 계속 왔다갔다 거리를 바꾸면 진공에서 가상광자가 진짜 광자로 바뀔 수 있는 역동적인 카시미르 효과 dynamical Casimir effect가 나타날 수 있다는데 2011년에 이걸 실험으로 확인했다고 합니다. 이 효과가 블랙홀에서도 나타날 수 있는데 (왜냐하면 중력가속도를 생각하면 블랙홀의 그 엄청난 질량은 진공판 움직임의 가속도와 마찬가지니) 이 중 가끔 그 생성된 광자가 블랙홀 안으로 떨어질 수 있습니다. 그렇다면 그 생성된 광자의 에너지는 어디서 오느냐? 바로 블랙홀의 질량에서 온다는 거죠. 결국 이렇게 방출된 실재 광자들의 음의 에너지가 블랙홀로 떨어지는 게 계속 축적되면 그 방출된 광자의 에너지원이 된 블랙홀은 점차 질량이 줄어들게 된다고 합니다. 이 음의 에너지가 블랙홀에 들어오며 질량을 잃어 블랙홀이 소실되어 나온 열복사를 스티븐 호킹 이름에서 따온 호킹 복사Hawking radiation이라고 합니다. https://www.nature.com/articles/nature10561 https://youtu.be/IRcmqZkGOK4?si=IE3w6rbTfSiz18xr 전 앤트맨을 안 봐서 잘 모르겠지만 앤트맨 보신 분들은 도움이 될수도 있는 영상 https://youtu.be/FC4yAsUpQto?si=KQ2tcZZM8GuuGhyp

ㅋㅋㅋ 영화의 비하인드 스토리도 너무 재밌습니다! 극소 웜홀을 통한 물리법칙의 확산 저도 읽으면서 온 몸에 전율이..! 일었는데요. 폴 데이비스의 <기계 속의 악마>가 생각나기도 했습니다 ㅎㅎ

오! 이 책도 재미있겠어요. 안그래도 엔트로피 부분에서 폴 데이비스가 볼츠만 거품 개념을 발전시켜 시간의 성질에 관한 통찰을 제공했다고 하고 감사의 말에서도 폴 데이비스와 더글라스 애덤스에게 감사하다고 하는데 폴 데이비스의 책도 읽어봐야겠다는 생각이 들었어요.

흥미로운 책이네요. 관심 책장에 저장했습니다!

오오 도판이 원작에는 없는 내용 이었다니, 굉장히 애쓴 티가 팍팍 나는 책 이군요!! 👍 책을 읽으면서 묘사되어있는 내용들을 어떻게든 상상하며 읽기는 하는데요. 제가 상상했던 모습과 전혀 다른 도판이 튀어나올 때가 특히 재밌는 것 같아요. 저한테는 11번 그림이 그랬는데요. 단순히 웜홀 경로까지만 머릿속에 그려보았었는데, 페이지를 넘기면서 본 그림에서 경로까지 안내되어있는 걸 보고 우와 했습니다.

반전의 경험을 안겨드릴 수 있었다니 기쁩니다 ㅎㅎ 단감 님께서는 어떤 경로를 그리셨을지 무척 궁금해지네요.

@휴머니스트 62페이지 일곱번째줄에 ‘미리’가 미래의 오타인지 다른 뜻이 있다면 무엇인지 궁금합니다

짚어주셔서 감사합니다! '미래'의 오자입니다ㅠㅠ 다음 쇄부터 놓치지 않고 반영하겠습니다~!

타임머신이란 것이 결국 시간을 거스르는게 아니라 장소가 중요하다고 이해가 되어서 신기했어요.

그러게요. 시간을 거슬러 올라간다고 해도 정확한 좌표를 모른다면 우주미아가 되어버릴 수도 있겠네요. 어쩌면 시간을 거슬러 오르는 타임머신을 개발하는게 어려운 만큼 거대한 우주에서 위치를 특정하는것도 어려울거 같아요. 우리가 가만히 있어도 지구의 자전에 의해 1초에 약 400m, 지구의 공전에 의해 매초 30km 태양계의 이동으로 초속 200km, 우리 은하의 이동으로 초속 600km, 그리고 우주의 팽창으로 상상할 수도 없는 빠른 속도로 움직이고 있을 테니까요... 다시 같은 자리로 돌아오는 일은 우주의 시간이 끝날때까지 없겠죠.

7~9단계는 죽 연결이 되어 한번에 완독했습니다. 전 리 스몰린이 얘기하던 가짜 진공이 만들어지며 아기 우주를 낳는 그림 13이 제일 맘에 드네요. 여기 나온 SF 뿐만 아니라 Paul Davies, Lee Smolin, Julian Barbour, Kip Thorne 등 이 책에서 나온 물리학자들이 쓴 책들을 더 읽어봐야겠다는 생각이 들었습니다. 멀티버스의 이야기는 정말 이런 SF 소설이나 기타 가상의 세계가 어딘가에 분지된 세계에서 물리법칙을 위배하지 않는 한 사실일 수 있다는 가능성을 내포해서 더 신기한 듯합니다. 저처럼 책을 좋아하는 사람은 어디선가 언젠가 책 속 주인공이 존재한다는 것 만으로도 가슴이 뛰네요. 어쩌면 제 머릿 속의 상상도 또다른 멀티버스일지도?

저도 이 문장 수집했어요! 과거와 미래는 반대방향일뿐이다