미래 여행 ?과학자들은 우리가 이미 타임머신을 만드는 방법을 알고 있다고 말합니다.

2024.03.03 - [미스테리] - 자이언츠: 역사상 가장 큰 은폐

우리를 먼 미래로 데려갈 수 있는 장치를 만드는 것은 시간 문제일 뿐입니다.

2015년 9월, 우주 비행사 Gennady Padalka가 마지막으로 지구에 도착했습니다. 그는 방금 여섯 번째 우주 임무를 완수했으며, 지구 대기권 밖에서 보낸 최다 누적 시간 기록인 879일을 경신했습니다 . 그리고 고속으로 행성 궤도를 도는 데 2.5년을 소비했기 때문에 Padalka는 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 실제로 작동하는 것을 경험하는 시간 여행자가 되었습니다.

"파달카 씨가 모험을 마치고 돌아왔을 때 그는 지구가 자신이 예상했던 미래의 1/44초에 불과하다는 사실을 발견했습니다." 프린스턴 물리학자이자 2001년 책 Time 의 저자인 J. Richard Gott는 설명합니다. 아인슈타인의 우주 여행 . "그는 말 그대로 미래를 여행했습니다."

Gott에 따르면 그가 지구에 머물렀을 때보다 1초도 더 젊다는 것은 놀라운 일이 아니지만 그럼에도 불구하고 Padalka는 "현재 시간 여행자 기록"이라는 구별을 갖게 되었습니다.

비록 플루토늄이 충전된 DeLorean은 아니지만 시간 여행은 결코 허구가 아닙니다. Gott와 같은 실제 천체물리학자들은 타임머신을 만드는 방법을 알고 있다고 확신하며 Padalka의 궤도 여행보다 훨씬 빠른 강력한 속도가 핵심 요소입니다.

시간 여행에 관한 간략한 단기 집중 강좌

 

20세기까지 시간은 완전히 불변하며 시간 여행은 과학적으로 불가능하다고 믿었습니다. 1680년대에 아이작 뉴턴 경의 사고 시간은 외부 힘이나 위치에 관계없이 우주 전역에서 일관된 속도로 진행되었습니다. 그리고 2세기 동안 과학계는 뉴턴의 이론을 지지했습니다.

즉, 26세의 알베르트 아인슈타인(Albert Einstein)이 등장하기 전까지는 그랬습니다.

1905년에 아인슈타인은 10년 후 일반 상대성 이론에 이 틀을 사용하여 특수 상대성 이론에 대한 자신의 생각을 밝혔습니다 . 아인슈타인의 우주 정의 계산은 많은 것을 도입했지만 시간과 관련된 몇 가지 개념도 도입했습니다 . 가장 중요한 점은 시간이 탄력적이고 속도에 따라 달라지며 물체 또는 사람이 움직이는 속도에 따라 속도가 느려지거나 빨라진다는 것입니다.

"아인슈타인의 상대성 이론이 없었다면 우리의 GPS 시스템은 작동하지 않았을 것입니다."

1971년에 4개의 세슘빔 원자시계가 전 세계를 비행한 후 지상에 있는 시계와 비교되었습니다. 그 결과 미미한 시간 차이는 아인슈타인이 뭔가에 관심이 있다는 것을 증명했습니다. 스마트폰에는 아인슈타인의 이론을 입증하는 또 다른 기술도 내장되어 있습니다.

1971년에 4개의 세슘빔 원자시계가 전 세계를 비행한 후 지상에 있는 시계와 비교되었습니다. 그 결과 미미한 시간 차이는 아인슈타인이 뭔가에 관심이 있다는 것을 증명했습니다. 스마트폰에는 아인슈타인의 이론을 입증하는 또 다른 기술도 내장되어 있습니다.

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그러나 이러한 변경 가능한 시간 버전 외에도 아인슈타인은 빛 의 속도도 계산했습니다 . 초당 300,000,000미터(또는 186,282마일)의 속도를 아인슈타인은 이 수치를 벤치에 앉아 있든 로켓선을 타고 여행하든 상관없이 "궁극적인 속도 제한"이자 보편적 상수라고 설명합니다.

아인슈타인의 시간 왜곡 아이디어의 마지막 부분은 중력도 시간을 느리게 한다는 것을 암시합니다. 즉, 태양, 목성, 지구 와 같은 거대한 천체 사이의 광대한 공허함과 같이 중력이 약한 곳에서는 시간이 더 빨리 흐른다는 의미입니다 .

한 세기가 지난 후, 고도로 요약된 이 모든 이론은 이제 천체 물리학 의 구성 요소를 형성하고 이 모든 전문가 수준의 수학 속에 묻혀 있으며, 아인슈타인은 시간 여행이 가능하다는 것도 증명했습니다.

아원자 타임머신

 

사실, 시간 여행은 가능할 뿐만 아니라 이미 일어났습니다. 일반적인 공상 과학 영화처럼 보이지도 않습니다 .

시간 여행을 하는 우주비행사 파달카(Padalka)의 이야기로 돌아가서, 그가 미래로 뛰어드는 1/44초는 매우 미미합니다. 왜냐하면 그는 단지 시속 17,000마일의 속도로 여행하고 있었기 때문입니다. 적어도 빛의 속도에 비하면 그리 빠른 속도는 아니다. 하지만 정지 궤도보다 훨씬 빠르게 이동할 수 있는 무언가를 만들면 어떻게 될까요? 우리는 상업용 제트기(시속 550~600마일)나 ISS로 향하는 21세기 로켓(시속 25,000마일)이 아니라 초당 186,282마일에 도달할 수 있는 것을 말하는 것입니다 .

Mallett은 “아원자 수준에서 모든 작업이 완료되었습니다.”라고 말합니다. “예를 들면... 대형 강입자 충돌기(Large Hadron Collider)가 있습니다 . 그것은 일상적으로 아원자 입자를 미래로 보냅니다.”

입자 가속기는 광속의 99.999999% 속도로 양성자를 추진할 수 있는 능력을 갖고 있습니다. 이 속도는 정지해 있는 인간 관찰자에 비해 상대 시간이 약 6,900배 느리게 이동합니다.

"대형 강입자 충돌기는 ... 일상적으로 아원자 입자를 미래로 보냅니다."

그렇습니다. 우리는 원자를 미래로 보내왔고 지난 10년 동안 그렇게 해왔습니다. 하지만 인간은 또 다른 문제입니다.

Gott는 우리가 정기적으로 입자를 빛의 속도에 가깝게 추진한다는 점을 고려하면 개념적으로 인간이 미래로 시간 여행을 하는 것은 다소 간단하다고 말합니다. Gott는 "3000년에 지구를 방문하고 싶다면 우주선을 타고 빛의 속도로 99.995% 속도로 이동하기만 하면 됩니다"라고 Gott는 말합니다.

인간이 그러한 배에 탑승하여 500광년 조금 안되는 거리에 있는 행성(예: 케플러 186f )으로 보내진다고 가정해 보겠습니다. 즉, 인간이 빛의 속도의 99.995%로 여행한다면 약 1km 정도 걸릴 것입니다. 거의 빛의 속도로 가고 있기 때문에 거기에 도달하는 데 500년이 걸립니다.

간단한 간식을 먹고 화장실에서 휴식을 취한 후 그들은 돌아서 지구로 돌아가는데, 이는 500년이 더 걸립니다. 따라서 그들이 안전하게 집으로 돌아가는 데는 전체적으로 약 1,000년이 걸릴 것입니다. 그리고 지구에서는 3022년이 됩니다.

그러나 그들은 매우 빠르게 움직이고 있었기 때문에 결과적인 시간 팽창은 그들에게는 1,000년처럼 보이지 않을 것입니다. 왜냐하면 그들의 내부 시계가 느려졌기 때문입니다. “[그들의] 시계는 지구 시계 의 1/100 속도로 똑딱거릴 것입니다 . [그들은] 10년 정도만 나이를 먹게 될 것입니다.”라고 Gott는 말합니다. 우리에게는 천년이 지나겠지만, 그들에게는 10년이 될 것입니다.

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Gott는 "우리가 [지구에 있는] 창문을 통해 지켜보고 있었다면 그들은 아침 식사를 아주 천천히 하고 있을 것입니다. 하지만 [그들]에게는 모든 것이 정상일 것입니다."라고 Gott는 말합니다.

그러나 이론적인 것과 실제적인 것 사이에는 엄청난 격차가 있습니다. 그렇다면 타임머신을 만드는 방법에 대한 엄청난 기술적 과제를 어떻게 극복할 수 있을까요?

인간 시간 여행의 그리 멀지 않은 미래

 

파커 태양 탐사선은 시속 430,000mph의 속도에 도달할 것입니다. 이는 빠르지만 빛의 속도에는 미치지 못합니다.

시간 여행 우주선을 만드는 것이 시작하기에 가장 좋은 곳일 수 있지만, 적어도 현재로서는 공학적 장애물이 엄청납니다. 우선, 우리는 빛의 속도로 이동할 수 있는 우주선을 보유하는 데도 가깝지 않습니다. 지금까지 만들어진 우주선 중 가장 빠른 우주선은 태양의 외부 코로나를 연구하기 위한 임무로 2018년에 발사된 파커 태양 탐사선(Parker Solar Probe) 입니다. 빛의 속도의 0.00067%밖에 이동하지 않습니다 .

또한 배를 그렇게 빨리 움직이게 하려면 엄청난 양의 에너지가 필요합니다. Gott는 고효율 반물질 연료가 핵심이 될 수 있다고 제안합니다. 다른 세계 기관들과 과학자들 역시 그러한 연료가 성간 여행에 잠재적으로 귀중한 부분이 될 수 있다고 생각합니다 .

그러나 그러한 미래 지향적인 임무에서 인간 화물의 안전을 보장하는 것도 까다로울 것입니다. 우선, 배는 음식, 물, 의약품 등 충분한 물품을 운반해야 하며 전체 여행에 대해 자급자족할 수 있어야 합니다.

✅ 사실 확인: 시간 여행
악명 높은 '할아버지 역설'이 결국 시간여행을 불가능하게 만드는 것은 아니다
시간여행 영화는 '부트스트랩 패러독스'에 의존합니다. 실제 운명을 설명할 수 있다
역설 없는 시간 여행이 가능하다는 것을 방금 증명한 학생
최고의 시간 여행 영화 35편
그런 다음 전체 가속 문제가 있습니다. 가상의 여행자가 압도적인 g 힘에 의해 소멸되지 않도록 하려면 선박이 점차적으로 꾸준히 가속해야 합니다. 오랜 시간 동안 꾸준한 1g 가속(우리가 지구에서 느끼는 것과 같은)은 결국 우주선이 빛의 속도에 가까워지게 하지만 여행 시간을 늘리고 앞으로 갈 수 있는 거리를 최소화할 것입니다.

Gott는 500광년 행성의 예를 사용하여 거의 빛의 속도까지 1g의 꾸준한 가속이 시간 여행자의 노화를 24년으로 증가시킬 것이라고 예측합니다. "하지만 여전히 3000년에 지구를 방문하게 될 것입니다." 고트가 말한다.

이러한 사양의 차량을 만들려면 많은 시간과 자원, 비용이 필요합니다. 그러나 중력파 감지 및 대형 강입자 충돌기 구축과 같은 다른 대규모 야심찬 실험에서도 마찬가지입니다 . 타임머신은 세계의 차세대 과학 메가 프로젝트 가 될 수 있습니다 .

역방향으로 가는 문제

그러나 현실 세계의 시간 여행을 이론적으로 묘사하는 데에는 한 가지 큰 주의 사항이 있습니다. 이 기계는 역방향으로 움직이지 않는다는 것입니다 . 빌과 테드가 소크라테스를 찾기 위해 상대적으로 쉽게 과거로 여행하는 동안, 실제로 과학자와 연구자들은 시간을 거슬러 여행하기 위해 물리학의 법칙을 우회하는 방법을 찾아야 합니다 .

웜홀 , 블랙홀, 우주의 끈 , 순환하는 광선은 모두 과거로의 시간 여행을 위한 잠재적인 해결책으로 제안되었습니다. 천체물리학자들이 고심하고 있는 주요 과제는 광선을 시공간상의 한 지점까지 도달하고 그 반대 방향으로 이동시키는 방법을 알아내는 것입니다.

"기술은 멀지 않습니다. 우리는 앞으로 20년 안에 그것을 할 수 있습니다."
빛의 속도는 절대적인 최대이기 때문에 물리학자들은 웜홀과 같은 현상을 찾는 데 집중하고 있습니다. 웜홀은 구부러진 시공간을 뛰어넘어 이론적으로 시공간의 특정 지점까지 광선을 쏘는 터널 같은 지름길을 제공할 수 있습니다.

웜홀은 아인슈타인의 상대성 이론 범위 내에서 작동하지만 아직 우주에서는 관찰되지 않았으며 과학자들은 이러한 은하계 지름길이 작동할 것이라는 구체적인 증거가 없습니다 .

 

NASA
별을 쪼개는 블랙홀을 표현한 예술가의 그림.
따라서 과거로의 시간 여행이 더 흥미로운 개념일 수 있지만, 과학자들은 이미 다뤄진 과거보다는 미지의 미래로 누군가를 던질 가능성이 훨씬 더 높습니다. 그러나 재정적, 과학적 측면에서 압도적인 가능성에도 불구하고 Mallet은 시간 여행 사회의 미래가 가능하다고 믿습니다.

" 달에 가면서 무슨 일이 일어났나요 ? 우리는 그곳에 가고 싶었고 케네디가 요청했고 적절한 자금이 있었기 때문에 10년 안에 그곳에 도착했습니다."라고 Mallet은 말합니다. “기술은 멀리 있지 않습니다. 정부와 납세자들이 비용을 지불하기를 원한다면 우리는 향후 20년 안에 그렇게 할 수 있습니다.”

지금으로서는 시간 여행자를 꿈꾸는 사람들은 여전히 ​​시간 여행 문제를 해결하기 위해 공상 과학 소설을 찾아야 하며, 일부 영화는 다른 영화보다 훨씬 더 정확합니다.

Mallett은 "좋은 영화는...원작 Planet of the Apes 였습니다 ."라고 말합니다. “우주 비행사들은 유인원이 지배하는 다른 행성에 착륙했다고 생각했지만, 그들이 알아낸 것은... 너무 빠른 속도로 여행하여 지구의 미래에 도착했다는 것입니다 . 그 영화는 아인슈타인의 특수 상대성 이론을 정확하게 묘사하고 있습니다.”

13층 유령의 집

 

초전도성 초전도채

 

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