《시간은 흐르지 않는다》: 우주는 인간의 시간 속에 살지 않는다

시간은 흐르지 않는다 - 우리의 직관 너머 물리학의 눈으로 본 우주의 시간
카를로 로벨리 지음, 이중원 옮김 / 쌤앤파커스 / 2019년 6월

요새 각광을 받고 있는 물리학. 

그리고 화두는 ‘시간’이다. 

시간을 다른 영화들도 많다. 최근에 가장 감명깊에 본 영화 <인터스펠라>가 있다.

시공을 초월하는 공간들.

이 책은 이러한 ‘시간’을 다룬다. 

저자 카를로 로벨리는 이탈리아 태생의 세계적인 이론 물리학자로 양자이론과 중력이론을 결합한 ‘루프양자중력’이라는 개념으로 블랙홀을 새롭게 규명했다. 

물론 루프양자중력이라는 것은 절대 모른다. 

그래도 이 책에서 저자는 물리학과 철학, 역사를 잘 결합해서 독자들이 이해하기 쉽도록 글을 썼다. 

심지어 저자는 책에 단 한 번의 ‘물리학 공식’을 표시하는데, 이 공식이 유익한 것이라고 미안하다고 말했다. 독자를 배려한 마음이 돋보인다. 

물리학자의 글답지 않게(?) 글이 담백하면서 서정적인 느낌도 든다. 

무엇보다 책 표지가 예술이다. 

올해 본 책 디자인 중에서 단연 최고다. 

우리가 그 동안 알아온 ‘고정된 시간’은 더 이상 사실이 아니다. 

아인슈타인이 상대성 이론을 밝힌 대로 시간은 공간에 따라서도 다르게 흐른다. 

정밀 시계 장치로 측정해보면, 탁자 위에 시간과 바닥에 시간도 미세하게 다르다고 한다.

평지의 시간이 좀 더 느리게 흐르고, 높은 공간으로 갈수록 시간이 좀 더 빠르게 흐른다.

따라서 두 명의 친구가 평지와 산에 나누어서 산다면, 몇 년 후 만나면 평지의 친구가 좀 더 느리게 늙는다고 한다. 

그렇다면 30층 이상의 고층 아파트에 사는 나는 빨리 늙는 것일까? 

왠지 걱정이 된다. 물론 시간 보다는 스트레스가 나를 더 빨리 늙게 만든다. 

“시간은 첫 번째 층인 유일함을 상실했다. 모든 장소의 시간은 다른 리듬과 속도를 갖는다. 다양한 리듬의 춤 속에서 세계의 사건들이 얽힌다. ”- p26

우리가 인지하는 미래와 과거도 마찬가지다. 

결국 과거와 미래의 차이는 우리 자신의 희미한 시각 때문에 발생한다는 것이다.

시간은 인류의 오랜 역사 기간 동안 상대적이었다.

도시 마다 시간의 기준이 달랐다. 왜냐하면, 정오의 기준을 해가 중천에 떴을 때로 뒀기 때문이다. 그러니, 같은 나라에서도 도시마다 시간이 틀렸다. 

그런데 전신이 상륙하고 기차가 일반화되면서 도시의 시간을 맞춰야 했다.

그렇게 생긴 표준화된 시간은 1883년도에 각 국의 나라가 협의하면서 생겼다. 

아리스토텔레스는 “시간은 변화의 척도일 뿐이다.” 라고 설명했고, 뉴턴은 “아무 변화가 없을 때도 흐르는 시간이 있다.”라고 했다. 한 동안 뉴턴의 개념이 받아들여졌으나, 결국 둘의 개념이 전부 해당되고, 이를 정리한 사람이 아인슈타인이다. 

“아인슈타인은 1915년 중력장 방정식을 썼는데, 1년이 채 지나지 않은 1916년, 이 방정식이 공간과 시간의 본성에 대한 최종적인 설명이 될 수 없다는 것을 알았다. 

양자역학이 남이 있었기 때문이다.“ - p87

시간에 대한 개념을 양자 역학으로 설명하면 다음과 같다.

첫째는 입자성이다. 시간의 연속성이라는 것도 양자역학으로 설명하면 연속적인 것이 아니라 여러 알갱이로 나뉜 것이다. 따라서 시간의 ‘최소’ 간격이 존재해서, 이 간격 이하로 내려가면 시간의 개념도 존재하지 않는다고 한다. 

다음은 불확정성이다.

즉 내일 전자가 어디에서 나타날지 정확하게 예측할 수 없는 것처럼, 시간도 마찬가지다. 한 사건이 다른 사건의 전과 후 모두에서 발생할 수 있다. 

저자가 주장하는 루프 양자중력에는 시간의 변수가 없다고 한다. 

그저 입자들의 상호 작용이 있을 뿐이다. 

저자는 세상을 이끄는 것은 에너지가 아닌 엔트로피라고 주장한다. 

엔트로피는 자연 물질이 변형되어 다시 원래의 상태로 환원될 수 없다는 것인데, 

자연은 결국 낮은 엔트로피에서 높은 엔트로피로 흐른다고 한다. 

“우주 전체는 조금씩 붕괴되는 산과 같다. 매우 서서히 무너지는 구조물과 같다.”- p172

이 책의 뒷 표지에 글이 인상적이다. 

“시간이 ‘흐른다’는 것은 어떤 의미일까? 

시간은 누구에게나, 어디서든, 항상 같을까? 

왜 과거는 떠올릴 수 있고 미래는 그럴 수 없을까?

이 순간, 우리는 정말 ‘현재’를 살고 있을까?” 

우리에게 ‘시간’이 무엇인지, 그리고 우리는 지금 어느 순간을 살고 있는지, 

질문을 하게 만드는 책이다. 

저자는 독자를 위해서 최대한 물리학적인 이론을 쉽게 설명했지만, 쉽지는 않은 내용이다. 그래도 생각을 하게 만든다.