웜홀(Wormhole) 가설ㅣ우주여행, 시간여행은 가능한가?
에르베 르 텔리에(Herve Le Tellier, 1957)의 소설 <아노말리 L'Anomalie>에는 3개월이라는 시간차를 두고 등장한 두 대의 도플갱어 비행기를 설명하기 위한 흥미로운 과학이론들이 많이 나옵니다. 그 가운데 '웜홀(wormhole) 가설'에 대해 알아보겠습니다.
◆ 웜홀(Wormhole)
웜홀(Wormhole)은 공간에 나 있는 가상의 터널을 칭하는 용어로 우주의 시간과 공간의 벽에 난 구멍에 비유할 수 있습니다. 즉 멀리 떨어진 두 공간에 중력을 가해 공간을 휘어지게 만들어 공간상의 한 지점과 다른 지점을 연결해 주는 지름길입니다.
과일의 벌레 먹은 부분, 일종의 '지름길'을 뜻한다는 점에서 worm hole이라 이름붙여졌습니다.
이론상 웜홀의 입구와 출구만 '기존' 공간에 연결되어 있고 통로는 '다른' 공간에 속하게 됩니다. 또한 웜홀이 제거되면 웜홀이 점유하던 공간도 사라집니다.
◆ 웜홀(Wormhole) 개념 창시자
미국의 이론 물리학자 존 A 휠러(John Archibald Wheeler)가 1957년 논문에서 처음 '웜홀'이라는 용어를 사용합니다. 이후 물리학자 킵손(Kip Steven Thorne)이 '시공간과 웜홀, 성간 여행에서의 유용성' 같은 논문을 발표하면서 웜홀 개념이 부각됐습니다.
◆ 우주여행과 웜홀(Wormhole)
웜홀 같은 구조의 우주 지름길이 존재한다면 25광년 떨어진 다른 행성까지 8시간 만에도 왕복할 수 있습니다.
문제는 웜홀이 존재한다고 해도 지속 시간의 문제, 안정성 문제, 굽어진 공간의 통과 방식 문제가 있을 수 있습니다.
◆ 시간여행과 웜홀(Wormhole)
횡단 가능한 웜홀이 존재한다면 시간여행도 가능할 수 있습니다. 횡단 가능한 웜홀을 사용하는 타임머신은 몇 가지 조건 하에서 작동이 가능하다는 이야기입니다.
예컨대 현 시점에 출입구 A와 B로 된 웜홀을 준비합니다. 출입구 B를 광속에 가까운 속도로 멀어지게 한 다음, 다시 아광속으로 출입구 A에 가깝게 합니다. 출입구 B의 시간이 느려지게 됩니다. 타임머신을 타고 출입구 A로 들어가 출입구 B로 나오면 과거로 시간여행을 할 수 있습니다.
무슨 말인지 잘 모르겠습니다...?
◆ 웜홀(Wormhole)의 존재 가능성
웜홀의 존재 가능성은 알베르트 아인슈타인이 1915년 발표한 일반 상대성 이론에 근거합니다. 주위의 시공간이 중력으로 굽어지는 개념을 도입하며 블랙홀의 존재를 예언하고, 이를 바탕으로 웜홀 가설도 세워지게 됩니다.
현재 웜홀은 수학적으로만 존재하는 개념입니다.
실제 존재하느냐에 대한 논란과는 별개로 웜홀(Wormhole)은 우주여행이나 시간여행을 꿈꾸는 이들에게 아주 매력적인 개념입니다. 덕분에 많은 영화나 드라마, 문학작품에서 웜홀 개념이 사용되고 있습니다.
/참고: 동아사이언스, Wikipedia
2024.2. 씀.
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