[현대과학] 타임머신

소개글

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목차

1. 빛의 속도
2. 중력과 블랙홀
3. 과거를 보는 망원경(타키온)
4. 냉동인간

본문내용

인류는 예전부터 시간 여행을 꿈꿔왔다. 인간은 자연을 지배하고, 지구를 지배하고, 시간이라는 절대적 존재조차도 인간의 힘으로 다스리려고 한다. 과거에는 주술의 힘을 빌어 시간을 조종하려 하였고, 현대에 와서는 과학의 힘으로 시간을 해부하고 있다. 과연 시간 여행은 가능할 것인가? 타임머신이란 어떤 원리에 의해 만들어 질 수 있고, 또 무엇 때문에 존재할 수 없는지 알아보자.

① 빛의 속도
우리가 흔히 알고 있는 타임머신은 빛보다 빠르게 움직여서 과거로 가거나 과거의 빛을 따라 잡아 다시 본다는 생각이다. 빛보다 빠르게 움직이려면 엄청난 추진력을 갖는 로켓이 있어야 한다. 우주에서 저항이 전혀 없다는 가정하에 30만km/s(1초에 지구의 7바퀴 반)를 갈 수 있어야 한다. 인류는 이미 음속을 정복하였다. 음속은 340m/s이고 빛의 속도는 30만km/s이므로 빛의 속도는 소리의 약 88만 배이다. 저항이 없는 우주에서 계속해서 가속을 하면 빛의 속도에 근접하게 될 것이고, 어쩌면 빛을 추월할 수도 있을 것이다. 1953년 독일의 젠거(Senger)는 광자의 분출 반동 추진을 이용한 광자 로켓을 제안하였다. 이것은 로켓의 뒤쪽에 반사경을 장치하고 그 초점에 해당하는 부분에서 강한 빛의 빔을 만든 후 그것을 반사시켜 추진 시킨다는 목적으로 이론상 수만∼수십만km/s의 속도를 낼 수 있다. 그러나 물질의 거의 전 질량을 광자로 바꾸어 주는 핵반응이 필요하고 거울의 반사율이 0.999999이상이 아니면 실용성이 없기 때문에 현재로선 실현가능성이 거의 없다. 그렇다면 일반 로켓으로 추진을 한다면 거의 무한대의 추진 연료가 필요하고, 어마어마하게 긴 시간의 추진 시간을 가져야 한다. 만일 광자로켓이 존재한다 하더라도 엄청난 순간적인 가속력을 견뎌낼 물질이 없다. 이상의 제약 조건을 극복하고 광자로켓을 만들었다면 우리는 시간 여행을 할 수 있을까? 시공간 좌표를 보면 이론상 속도가 빛의 속도에 가까워질수록 시간축과 공간축이 안쪽으로 휘어져 빛의 속도가 되면 시간축과 공간축이 겹치게 된다. 그 상태에선 어느 공간이든, 어느 시간이든지 존재할 수 있는 것이다.

참고 자료

1. 상대성이론 -루이스 엡스타인- 에드텍
2. 상대성 이론의 세계 -제임스 콜먼- 다문