물리학적인 시간

June 19, 2026 (11d ago)

일반적인 시간에 대한 개념은 해와 달의 뜨고 짐, 그림자의 움직임으로부터 기인한다

시간은 변화의 척도다. 아무것도 변하지 않으면 시간은 흐르지 않는다. - 아리스토텔레스

우리가 과거에 대해 아는 것은 오직 과거에 대해 가지고 있는 현재의 기억 뿐이다. 과거, 현재, 미래 모두 인간의 정신 안에 있다. -아우구스티누스

시간과 공간은 독자적 실체가 아니라 생각의 사물이다. 시간은 동시에 공존하지 않는 것들의 보편적 인과적 질서다. -라이프니츠

변화와 상관없이 시간은 흐른다. 아무 변화가 없어도 시간은 흐른다. 수학적이고 절대적인 시간이 존재한다. -뉴턴

특수 상대성 이론 1. 시간을 재는 법

어떤 물체가 A에서 B로 이동한 시간의 변화를 측정한다고 하면, 사건이 발생한 지점 A에서 시간의 변화를 관측하는 것은 잘못됐다. A지점에서 물체가 이동을 완료했을 때 발생한 빛이 A지점까지 도달하는 시간이 더해지기 때문이다.

특수 상대성 이론 2. 두 가지 가정

  1. 관성계에서 물리법칙은 동일하다
  2. 빛의 속도는 언제나 일정하다

쌍둥이 역설

할아버지 패러독스

인과율이 무너지지 않는 과거 시간 여행이 가능할까?

특수 상대성 이론 = 움직임의 속도에 변화가 없어야 하는(등속도) 특수한 경우에만 적용되는 이론 일반 상대성 이론 = 모든 움직임에 보편적으로 적용되는 이론

관성력 = 힘을 가하지 않았지만 힘을 받은 것과 같은 효과가 나오는 가상의 힘 누구도 나를 밀지 않았지만 지하철 안에서 앞뒤로 몸이 기우는 현상은 내가 현재 위치한 좌표계의 속도가 변하는 바람에 생기는 현상

등가원리 = 중력과 관성력은 구분할 수 없다

빛은 일직선으로 진행하는데 가속하는 물체 안에서 빛을 관측했을 때 빛은 휘어지는 것처럼 보인다 = 빠르게 가속하는 물체일수록 중력이 크게 작용한다 = 빛이 휘어보이는 것은 빛이 아니라 공간이 휘었기 때문이다

중력이 작용한다 = 가속하고 있다(자신의 속도가 변하고 있다) = 속도를 갖는 물체는 그렇지 않은 물체에 비해 시간이 느려진다 = 가속하고 있으므로 시간이 가속하는 기울기대로 변한다

쌍둥이 역설의 답은 지구의 시간이 빠르게 흐르고 우주선의 시간이 느리게 흐른다. 지구의 좌표계는 변화하지 않았고 우주선의 좌표계는 변화했기 때문(지구로 돌아오기 위해 방향을 바꿨음 = 속도에 변화가 생김 = 가속함) → 지구인은 시간의 변화를 느끼지 못하고 우주인은 시간의 변화를 크게 느끼게 됨

뉴턴 역학에선 시간은 절대적인 수치기 때문에 시간축은 늘어나지 않음 특수 상대성 이론에서는 여전히 직선축이지만 늘어났다 줄어들 수 있음 일반 상대성 이론에서는 시간축이 휠 수 있음(닫힌 시간 곡선(Closed Timelike Curve): 어떤 물체의 이동 경로가 과거의 출발점으로 다시 돌아오는 이론적인 시간 여행을 가능하게 하는 시공간상의 경로)

노비코프 자기 일관성 원리(Novikov self-consistency principle): 시간 여행이 가능하더라도 과거의 역사는 바꿀 수 없다는 물리학적 개념. 모든 사건은 자기 모순이 없도록 고정되어 있다는 이론

다중우주론은 인과율을 해치지 않는 시간여행 방법론 중 하나.

시간의 심리적 기원은 기억이다. 기억된 사건들에 순서를 정하는 과정에서 시간이라는 주관적 개념이 생긴다. 다른 사람의 기억과 비교하는 과정에서 기억은 객관적 사건이 된다. 사건은 시간뿐 아니라 공간상에서도 위치가 정해져야 한다. 결국 물질적 객체의 개념 정의가 시간, 공간 개념에 선행되어야 한다.

우리의 시간 개념은 물질이 어딘가에 놓여져 있고 이동하는 현상을 우리가 이해하는 과정에서 만들어낸 추상적 개념이다

시간은 왜 한쪽으로만 흐르는가? 왜 시간은 미래로만 가는가? → 시간이 흐른다는 것은 물질들의 배치에서 발생한다 = 엔트로피; 물질들의 경우의 수 시간이 흐르는 것처럼 느껴지는 이유는 물질들의 배치를 바꿀 때 하나의 경향성으로만 바뀌기 때문에 과거에서 미래로 가는 것처럼 느껴지는 것.


마무리가 굉장히 철학적이다

인간이 기억할 수 있기 때문에 시간이란 추상적 개념이 생기고 그로부터 수많은 것들이 파생됐구나