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

“ 다른 자연법칙으로부터 열역학 제2법칙을 도출하는 데 성공한 사람은 아직 아무도 없다. 제2법칙은 독립적으로 성립하며, 일상적인 세계에서 시간적인 방향성을 가지고 있는 유일한 법칙이다. 이 사실은 우리에게 우주가 평형 상태를 향해 가고 있으며, 그 상태의 기준이 무엇인지를 우리에게 알려준다. 바꿔 말해서, 우주는 최대 엔트로피와 최대 확률의 상태를 향해 가고 있다. ”

“ 우주가 '정말로' 팽창이 아니라 붕괴하고 있다면, 서로 멀어지는 것이 아니라 뜨거운 고밀도 상태를 향해 가고 있다면, 그 안에 있는 우리는 여전히 은하들끼리 서로 더 떨어져 있는 상태를 미래로 인식할 가능성이 있다. ”

“ "역사란 본질적으로 시공간에서 얼어붙은 세계선들의 집합이다. 우리는 우리의 행동이 과거광추에 의해서만 결정된다는 강한 주관적 확신을 가지고 있지만, 이것이 언제나 사실이라는 보장은 없다." 바꿔 말하자면, 우리 앞쪽에 펼쳐진 미래광추 내부의 '세계선'들도 시공간에서 얼어붙어 있으며, 그것들 역시 '지금 이곳'에 영향을 미친다는 뜻이고, 그럼에도 과거 세계선이 변할 수 없는 것처럼 미래 세계선도 변할 수 없다는 뜻이다. ”

“ 스마트폰이 당신의 현 위치를 몇 미터 단위까지 정확하게 알려줄 수 있는 것은 일반상대성이론이 예측하는 시간팽창 효과를 감안해서 계산을 수행하기 때문이다. 시공간은 실제로 유연하고, 시간팽창 효과는 현실이다. ”

“ 이런 실험 결과는 시간과 공간의 왜곡이 언제나 정확하게 상호 균형을 이룬다는 사실을 뚜렷하게 부각시켜준다. 운동은 공간을 수축시키고 시간을 팽창하게 한다. 4차원 시공간에서 중요한 것은 이 둘의 조합인데, 이는 연장extension이라고 불린다. 어떤 물체의 연장은 그것이 어떤 식으로 움직이든 불변한다. 시간과 공간은 개별적으로 왜곡되더라도 말이다. ”

“ 시공간은 실제로 유연하고, 시간팽창 효과는 현실이다. 우리가 과거에서 미래를 향해 움직이는 속도는 우리와 인접한 시공간의 모양에 달려 있다. 그렇다면 과거와 미래의 차이를 우리는 어떻게 알 수 있는 것일까? 왜 시간은 한 방향으로만 흐르는 것일까? ”

“ 궁극적인 시간의 화살표는 빅뱅 자체에 의해 제공된다. 당신이 우주의 어느 시간, 어떤 장소에 있든, 빅뱅은 언제나 과거에 위치하기 때문이다. 그리고 빅뱅이 일어난 이래 엔트로피는 꾸준히 증가하고 있다. 빅뱅으로 출현한 우주의 엔트로피가 낮았던 덕에 항성과 행성과 우리 인류도 출현할 수 있었다. 그러나 엔트로피는 빅뱅 이후 계속 증가하고 있다. ”

“ 몇몇 과학자(그리고 철학자)는 시간이 흐른다는 감각이 인간의 환상에 불과하다고 주장한다. 우리의 마음은 마치 스크린에 투영된 영화를 보는 것처럼 우리 개인사에서 일어난 사건들을 영사하고 있는 것인지도 모른다. 그럼에도 이 과정의 밑바탕에 깔려 있는, 과거와 현재 양쪽을 아우르는 현실은 영화 필름의 분리된 프레임들처럼 여전히 남아 있을지도 모른다. 비록 우리는 그 영화의 프레임을 순서대로 하나씩 보면서 이야기를 따라가는 수밖에 없더라도 말이다. ”