우주선과 우주인은 왜 우주공간에서 과거나 미래의 모습으로 변하지 않을까?

GPS 시스템에서는 상대성이론에 따라서 지구 표면과 상공의 시간 차이를 보장한다. 그런데 시간이 빅뱅 이후부터 작동했다면 그때부터 발생한 시간 차이는 엄청난 양인데 왜 인공위성이 만들어진 이후의 시간 차이만 보정할까? 그리고 빅뱅 이후 혹은 지구가 생긴 이후의 시간 차이만 계산해도 지구 표면과 우주 공간은 엄청난 시간의 차이가 발생하는데 왜 우주선과 우주선을 타고 있는 사람은 우주 공간에서 미래의 모습으로 변하지 않을까?

우리가 시간이라고 부르는 것은 일정한 장면과 장면 사이의 간격을 말하는 것이다. 이를테면 영화의 한 장면에서 다음 장면으로 넘어가는 프레임과 프레임사이 간격을 말하는 것으로, 우리가 이를 시간이라는 말로 표현하는 것일 뿐이다. 시간은 고유한 독립변수가 아니라 종속변수로서 공간이라는 3차원 프레임이 열려야 비로소 기간이 존재하기 시작한다.

빅뱅이라는 대폭발이 발생하여 이 우주가 열린 이후에 우리가 살아가는 공간은 색이 2차원으로 배열된 장면이 차례로 지나가는 행태이며, 공간과 공간 사이에는 시간이라는 2차원 평면이 다시 배열되어, 4차원 시공간 배열이 1프레임, 2프레임, 3프레임 이렇게 연속적으로 진행되는 형태이다. 그러므로 시간은 단지 공간과 공간을 연결해주는 순서일 뿐이다. 즉 공간과 공간 사일을 연결해주는 순서의 텀이 짧으면 그 공간에서는 시간이 빠르게 흐르는 것이고, 순서의 텀이 길면 그 공간에서는 시간이 느리게 흐르는 것이 된다. 이것은 활동전류(진동펄스)라는 용어로 다시 설명할 수 있는데, 공간과 공간사이, 프레임과 프레임사이의 활동전류가 빠르면 시간은 빠르게 흐르는 것이고, 프레임과 프레임사이의 활동전류가 느리면 시간은 느리게 흐르는 것이다. 여기서 공간과 공간, 프레임과 프레임 사이를 연결해주는 순서라는 활동전류가 빠르거나 느려지는 원인은 2가지이다. 첫째는 운동하는 공간의 속도이고, 둘째는 중력의 강약이다.

먼저 운동하는 공간의 속도를 감안해서 왜 인공위성과 지구의 시간 보정이 필요한지를 알아보자. 다음문장이 옳은 문장인지 아닌지 한번 판별해보자.

인공위성은 비행을 하고 있는 물체이고, 지구는 가만히 정지해 있는 물체이다.

누구든 이 문장이 옳다고 하지는 않을 것이다. 인공위성은 비행하는 물체임이 틀림없고, 지구도 자전과 공전을 하므로 정지해 있는 물체가 아니다. 따지고 보면 우리 인간은 지구라는 비행선을 타고 여행을 하고 있다고 해도 과언이 아니다. 둘 다 태양계 안에서 움직이는 물체이며, 공간 운동 속도는 비슷하다. 따라서 시간 차이는 거의 보정할 피룡가 없다. 그런데, 빠르게 운동하는 물체 내에서 상대방은 자신보다 시간이 느리게 가기 때문에 또한 아주 미세한 보정이 필요하다. 이것이 특수상대성이론이다.

다음은 중력의 강약에 따른 시간진동의 빠르기와 느림을 상정해 보자. 인공위성이 지구를 공전하는 원리는 지구를 감싸고 있는 중력으로부터 벗어났기 때문에 가능하다. 아인슈타인의 일반상대성이론을 근거로 하면 지구 중력 밖에서의 시간흐름은 중력세기가 보다 약하기 때문에 지구에서의 시간흐름보다 보다 빠르다. 그러기 때문에 인공위성이 보내오는 시간펄스를 지구의 시간펄스에 맞게 보정해 주어야 한다. 그래서 최종 시간보정은 특수상대성이론과 일반상대성이론에서 나오는 시간차를 모두 고려해 주어야 한다.

빅뱅 이후에 발생한 시간 차이를 보정하는 문제를 살펴보자. 빅쟁을 일으킨 시점이 지금으로부터 약 138억 년 전이라는 뜻을 시공간의 흐름으로 해석해보면 만일 빅뱅이라는 사건중심이 우리가 사는 이 지구 근처의 어디에서 발생한 사건이라고 치면, 빅뱅이 발생한 이후에 빅뱅중심이 지구로부터 멀어져 간 시간이 138억 년이 지났다는 뜻이다. 거리로 따지면 지구로부터 약 138억 광년 정도 떨어진 곳에 빅뱅사건을 일으킨 중심이 있다는 뜻이 된다. 물론 이는 빛이 퍼져나가는 속도가 무한대가 아니고 초당 30만 킬로미터로 진행하는 유한한 속도로 계산한 것일 뿐이다. 앞서, 시간은 공간 개념으로 볼 때 프레임과 프레임 사이의 간격이라고 했다. 따라서 우주 관점에서 볼 때 인류가 구분한 과거 현재 미래의 개념은 인간세계에서 문제가 되기도 하는 지엽적인 일부 사건에 불과할 지도 모른다. 빅뱅 이후에 탄생한 우주 공간은 여러 종류가 있을 수 있다. 그 종류는 별이나 행성의 수만큼 다양하다. 별이나 행성들은 모두 우주의 비행물체라고 해도 틀린 말은 아니다. 다만 거의 모두 한결같이 일정한 궤도를 따라 회전하기 때문에 일정한 방향 없이 아무렇게나 비행하는 드론이나 헬리콥터와는 달라 보일 뿐이다.

우주의 공간 개념은 인간이 설정한 과거 현재 미래라는 편의성 구분을 반영하지 않는다. 따라서 왜 우주선과 우주선을 타고 있는 사람은 우주 공간에서 과거나 미래의 모습으로 변하지 않는가에 대한 질문은 전후좌우 문액이나 우주 자연의 원리를 놓고 볼 때 좋은 질문이라기보다는 막연한 질문에 가깝다. 우주 관점에서 볼 때, 인간의 노화나 물건의 낡음 현상은 시간이라는 변수가 지배하는 것이 아니라 대칭상태로 가는 불안한 우주에서 비대칭상태의 안정된 우주로 가고자 하는 자체 질서의 순환과 변화일 뿐이기 때문이다.