시간의 물리학

현대 물리학의 최대 난제인 ‘시간’

130년 동안 SF의 단골 소재가 되어온 ‘시간여행’

이 모두를 짧고 명쾌하게 다룬

단 한 권의 책!

─빛이 빛보다 빠르게 움직인다는 게 가능하다고?

─타임머신은 발명하는 것보다 발견하는 게 더 빠르다?

─시공간이 풍선처럼 부풀어 오른다니?

─물리법칙은 운명을 바꾸도록 허락할까?

물질의 기본 단위인 원자나 소립자 수준에서 과거와 미래의 구분은 없다. 4차원이라는 개념을 특수상대성이론에 최초로 도입한 수학자 헤르만 민코프스키는 말했다. “앞으로 공간 자체와 시간 자체는 한낱 그림자처럼 사라질 운명이고, 오직 이 둘의 결합만이 독립적인 실체를 유지하게 될 것”이라고. 시공간이라는 개념과 함께 우리가 알던 시간의 개념은 사라졌다. 시간은 더 이상 일정한 속도로 한 방향을 따라 흐르는 무언가가 아니다.

그러나 물건은 헐고, 사람은 늙는다. 우리가 실제로 경험하는 세계는 과거와 미래의 구분이 명확하다. 도대체 이 차이는 어디서 발생하는 것일까? 우리는 어떻게 과거와 미래를 받아들여야 하는 것일까? SF로 과학의 길에 들어선 천체물리학자 존 그리빈은 《시간의 물리학: SF가 상상하고 과학이 증명한 시간여행의 모든 것》으로 이와 같은 의문에 친절하게 답한다. 오랫동안 대중에게 시간의 수수께끼를 해설해온 존 그리빈은 현대 과학의 최신 성과가 담긴 이 책을 통해 시간에 대한 새로운 서사를 보여준다.

저자는 허버트 조지 웰스, 아서 C. 클라크, 아이작 아시모프 등 자신이 사랑해온 SF 작가들의 소설 속 시간여행의 가능성을 차근차근 살펴본다. 그는 시간여행이라는 아이디어에 담긴 과학적 실체를 낱낱이 탐색하고 이를 알베르트 아인슈타인, 칼 세이건, 미치오 카쿠 등이 탐구해온 상대성이론, 블랙홀, 멀티버스 등에 대한 연구와 비교한다. 저자는 다양한 콘텐츠를 통해 시간여행이라는 소재에는 익숙해졌지만 그것이 현실과는 거리가 먼 소설적 상상에 불과하다고 생각해온 많은 사람들에게 말한다. 시간여행은 진지한 과학의 대상이며, SF는 재밌는 이야기일 뿐만 아니라 그 자체로 물리학적 사고실험이라고. 독자들은 《시간의 물리학》을 읽으며 시간여행의 가능성을 탐색하는 것은 물론, 시간에 대한 고정관념에서 벗어나 SF와 과학이 하나 되는 순간의 지적 즐거움을 만끽할 수 있을 것이다.

지은이 : 존 그리빈

영국의 과학저술가이자 천체물리학자. 서식스대학교에서 물리학 학사와 천문학 석사를, 케임브리지대학교에서 천체물리학 박사학위를 받았다. 현재 서식스대학교의 명예 선임연구원이다. 《네이처》, 《뉴 사이언티스트》 등에서 일했고 《인디펜던트》, 《타임스》, 《가디언》 등에 글을 써왔다. 《네이처》와 《스펙테이터》가 선정한 ‘최고의 과학저술가’이며 영국 왕립문학학회 회원이다. 지은 책으로 《슈뢰딩거의 고양이를 찾아서》, 《과학을 만든 사람들》, 《진화의 오리진》 등이 있으며, 《이토록 기묘한 양자》는 2019년 영국왕립학회가 수여하는 과학도서상의 최종 후보였다.

SF에 매력을 느껴 물리학의 길에 발을 들인 존 그리빈은 《시간의 물리학》에서 SF의 단골 소재이자 현대 물리학의 최대 난제인 ‘시간’에 대해 본격적으로 파헤친다. 시간여행은 우주여행과 마찬가지로 진지한 과학의 대상으로서 과학자들의 면밀한 검토 대상이 되어왔다. 이 책은 SF 속의 아이디어가 어떻게 물리학적 사고실험으로 기능할 수 있는지를 흥미롭게 밝혀낸 결과물이다.

옮긴이 : 김상훈

SF 및 환상문학 평론가이자 번역가. 필명은 강수백이다. ‘그리폰북스’, ‘경계소설 선집’, ‘SF총서’, ‘필립 K. 딕 걸작선’, ‘미래의 문학’, ‘조지R . R. 마틴 걸작선’을 기획하고 번역했다. 주요 번역 작품으로는 테드 창의 《당신 인생의 이야기》, 《숨》, 그렉 이건의 《내가 행복한 이유》, 《쿼런틴》, 《대여금고》, 필립 K. 딕의 《화성의 타임슬립》, 《파머 엘드리치의 세 개의 성흔》, 《유빅》, 《필립 K. 딕의 말》, 로저 젤라즈니의 《신들의 사회》, 《전도서에 바치는 장미》, 로버트 A. 하인라인의 《스타십 트루퍼스》, 조 홀드먼의 《영원한 전쟁》, 《헤밍웨이 위조사건》, 로버트 홀드스톡의 《미사고의 숲》, 크리스토퍼 프리스트의 《매혹》, 이언 뱅크스의 《말벌 공장》, 새뮤얼 딜레이니의 《바벨-17》, 콜린 윌슨의 《정신기생체》, 카를로스 카스타네다의 ‘돈 후앙의 가르침’ 3부작, 존 셜리의 《인간이라는 기계에 관하여》 등이 있다.

저자의 말 아홉 뮤즈에 관한 고찰

서론 시간여행은 ‘그저 SF에서나 가능한’ 공상이 아니다

1단계 시간과 공간은 유연한 시공간을 구성한다

2단계 시간의 화살은 가리키기는 해도 움직이지는 않는다

3단계 빛보다 빨라지면 시간을 거슬러 오른다

4단계 빛은 빛보다 빠르게 움직일 수 있다

5단계 회전하는 원통과 전역 인과율 위반 가능성

6단계 초보자를 위한 시간 터널 효과

7단계 앞으로 존재할 모든 것은 실제로 존재한다

8단계 시간을 옆으로 이동하기

9단계 고찰 패러독스를 회피하는 방법

에필로그 뒤돌아보지 말라

감사의 말

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