우주에 시간은 있는가?

우주에 시간은 있는가?

 

 

 

★베텔게우스( Betelgeuse)의 오리온성좌 α성은 지구에서 약 640광년 떨어져 있다. 곧 오늘 밤에 보이는 그것은 무로마치막부(室町幕府)가 탄생하고, 아시아에 명나라나 티무르제국이 흥하고 유럽에서는 아직 천동설이 믿어졌던 시대의 그것이다.

겨울의 대삼각의 일각을 이루는 이 적성(赤星) 은 가까운 시기에 초신성폭발을 일으키고 있는 것이 아닌가 하고 말한다. 가까운 시기라 해도 <천문학적 가까운 시기>로 10년 후인지도 모르고 10만년 후인지도 모른다. 에도시대에는 이미 폭발해서 그 정보를 <우주에서 가장 빠른 파발>이 640년이나 걸려서 여기에 닿게 알려주는 중인지 모른다.

혹시 그렇다면 이미 과거가 된 사상(事象)인데도 불구하고 그것을 아는 제주가 없는 우리들은 불가사의한 시대에 끼어 있다.

=======*베텔게우스 ( Betelgeuse)

별 , 베텔게우스는 분광형 M2Iab의 적색 초거성이며 우리가 알고 있는 거대한 별 중 하나이고, 광도가 매우 높은 별 중 하나이기도 하다. 만약 베텔게우스를 우리 태양계 중심에 놓는다면 그 표면은 소행성대를 넘어 목성 궤도 너머까지 미칠 것이다. 위키백과====

 

★밤하늘은 과거이다. 우주의 모든 과거의 천체현상을 한 번만 상영하는 영화이다.

우주의 모든 과거가 우리들의 현재를 매우고 우주의 현재는 우리들의 모든 미래를 매운다.　

역으로 우리들의 과거는 우주의 어디인가에서 누군가의 현재이고 미래이다. 우주에서는 과거와 현재와 미래가 어지럽게 섞여있다.

이 기사는 우주 메루마가 2019년 1월호에 게재된 것을 전재한 것이다.  <마루메가>는 우주탐사, 우주개발 각 방면에서 활약하는 사람들의 기고를 읽을 수 있는 무료, 대개 월간 *메루마가이다.

 

 

★그러면 시간이란 무엇인가.

7세인 딸에게 <어째서 시간이 있어요?>하고 질문을 받으면 나는 답하기가 어려워진다. 이 물음은 간단한 것 같지만 답하기에는 뜻밖에 어렵다. 물리학자도 철학자도 먼 옛날부터 의론해왔다.

철학자 아우구스티누스는 자전인 <고백>에서 <나는 그것에 대하여 묻지 않을 때 시간이 무엇인지를 알고 있다. 질문을 받을 때 모른다.>고 말하고 있다. 1600년이 지난 지금이라도 나는 그렇다고 한다.

 

★1초의 정의는 있다. 지금이야말로 세시움 133 원자를 써서 정의되고 있는데, 원래는 태양의 움직임을 기준으로 하여 만들었다.

도구로서의 시간이란 태양의 움직임과 같은 주기적인 것에서 세계 공통의 자를 만들어 그 자를 다른 변화하는 것에 대어서 이해나 예측을 얻기 위한 것이다.

뉴톤은 전 우주에 공통으로 한 가지인 절대시간이 흐르고 있다고 주창했다. 누가 어디서 무엇을 하든지 절대시간의 바늘이 나타내는 진실의 시각이라는 것이 단 하나 존재한다고.

아인슈타인은 시간은 늘었다가 줄었다가 한다고 예언했다. 말하기를 <빨리 움직이는 시계일수록 천천히 시각을 새긴다.><강한 중력을 받는 시계일수록 천천히 시각을 새긴다.>고 했다. 곧 관측자 제각각으로서 시간은 상대적인 것이다.

스위스의 어딘가에서 이것을 들은 시계공인이 쓰러졌다고 한다. 그도 그럴 것이다. 같은 시계가 다른 속도로 시각을 새긴다는 것은 갑자기 믿기 어렵다.

 

★그러면 개념으로서의 시간이란 무엇인가.

몇 가지의 사전을 보면 <불가역> <현상의 경과> <전후관계>라는 키워드가 눈에 뜨인다. 곧 시간이란 <원인-결과>라는 인과율에 쫓아서 한 방향으로밖에 나가지 않는 것이어서 물리현상이나 화학반응이 진행하는 방향이 시간이 나가는 방향이라고 말할 수 있을 것 같다.

엔트로피라는 개념이 있다. 열역학적인 정의는 그만 두고 <사물의 난잡함>이라고 생각하면 좋다.

엔트로피는 시간이 진행함에 따라 반드시 커진다. 커피에 밀크를 넣으면 섞기는 한편일 뿐이고 정돈된 방도 그냥 두면 흐트러질 뿐이다. 우주전체도 점점 무질서한 상태가 되어 본래의 질서로 돌아오지 않는다.

이 <엔트로피는 시간과 함께 증대한다.>라는 법칙은 열역학 제2의 법칙이라고 불리는데 나는 이 표현에 위화감을 느낀다.

왜냐하면 엔트로피가 증대하는 방향이야말로 시간이 나가는 방향이기 때문이다. 이것은 정의의 재확인에 지나지 않다.

 

★그런데 시간이란 것은 현상의 경과를 기술하기 위하여 정의되는 것이라면 예를 들면 달에 시간이 있는 것일까.

천체로서 지구의 둘레를 돌고 지구와 함께 태양의 둘레를 돌고. 태양과 함께 은하 가운데를 헤엄치고 있는데 달을 로칼로 보면 극히 변화에 빈핍한 세계이다.

변화하지 않는 세계에서는 시간을 생각하는 의미가 없다. 그것이야 말로 시간을 헛되게 사용하는 것이다.　

현재 하야부사2가 탐사하고 있는 소혹성 *류구(162173 Ryugu)나 *오시리스 렉스(OSIRIS-REx)가 탐사하고 있는 소혹성 *베누(101955 Bennu) 이다.

이들도 로칼에서는 시간이 멈춘 세계라 해도 좋다. 때문에 태양계 창성기의 정보가 보존되어 있다고 생각되고 있는 셈이다.

 

===========*162173 류구 (162173 Ryugu)

소행성, 162173 류구는 미국 MIT 링컨 연구소의 LINEAR 프로젝트에 의하여 발견된 소행성으로, 아폴로 그룹에 분류되는 지구근접 소행성 중의 하나이다. 위키백과

===========*오시리스-렉스 (OSIRIS-REx)

우주 임무, 기원, 스팩트럼 해석, 자원 식별, 안전, 표토 탐색기는 NASA가 계획하고 있는, 소행성을 연구하고 표본을 지구로 가져오는 우주 탐사선이다. OSIRIS-REx는 주노와 뉴 허라이즌스를 잇는 뉴 프런티어 계획의 세 번째 탐사선이다. 위키백과

===========*베누(101955 Bennu) 아폴로 군에 속하는 지구근방 소혹성.

 

★시간의 진행은 온도에 관계한다는 견해도 있다. 일반적으로 고온일수록 현상의 경과는 빠르다. 여름에는 식료품이 부패하기 쉽다는 것은 누구나 안다. 냉동고는 인공적으로 동결시킴으로써 부패를 늦추어 장기 보존을 가능하게 한다. 저온이 시간의 진행을 늦추는 것을 이용한 기술이다.

베텔게우스 ( Betelgeuse) 같은 초거대 항성은 저온이기 때문에 태고의 정보를 냉동 보존해왔다. 소위 타임캡슐이다.

 

★멀고먼 미래에 우주의 엔트로피가 최대치에 달하였을 때 시간은 어떻게 되어버릴 것인가.

이것은 <열적사(熱的死)>라 해서 우주의 하나의 종언의 형태로서 생각되고 있다. 우주의 온도는 어디나 거의 절대영도가 되어 모든 것이 평형상태가 되어서 사람이나 별 같은 질서가 서 있는 구조는 어디에도 보이지 않는다.

그 시점에 시간은 멈추어 버릴 것인가. 적어도 시간은 의미를 잃어버릴 것이다.

 

★시간은 누구에게나 평등하다고 하는 것은 정확하지 않다. 1일은 누구에게나 24시간밖에 없으나 사람에 따라 1일의 가치나 1일로 할 수 있는 일은 다르다. 수명이 짧은 사람으로서 1일의 가치는 높고, 열량이 높은 사람이나 얼굴의 회전이 빠른 사람은 1일에 할 수 있는 일이 많다. 그 어느 것이 좋고 나쁘다고 하는 것이 아니다. 사람은 다르다. 단지 그것뿐이다.

사람들에게 공통으로 진행하는 시간이라는 것은 인간사회를 운영해 가는 데에 편리한 결정에 지나지 않다. 같은 시간 축 위에서 비교하여 우열을 결정할 필요는 없다. 뛰어나다고 보이는 사람은 인간이 만들어놓은 사회라는 시스템 안에서 어쩌다가 능숙하게 기능한 것에 지나지 않다. 그러므로 <시간은 누구에게나 평등하다.>고 말하는 사상에는 다르다는 것에는 애정이 없다.

 

★언젠가 사람들이 100세보다 훨씬 오랜 수명을 손에 넣어서 광속에 가까운 속도로 우주를 이동할 수 있는 시대가 오리라는 것을 상상하기 바란다. 그 세계에서는 공통의 시간이라는 개념은 이미 잃어버리고 있을 것이다. 우수한 누군가가 무엇인지 훌륭한 일을 1년 걸려서 해내는 사이에 당신은 당신만이 갈 수 있는 세계에 3년 걸려서 가면 좋다.

 

출처=note.com ›

필자

이시마쓰타구도(石松拓人)

NASA 제트 추진연구소에서 화성로바(Mars Rover)의 시스템 설계라든지, 심우주탐사기(深宇宙探査機)의 자율화라든지, 우주 개소린 스탠드라든지를 하고 있다./도쿄대 비상근 강사/