[영게]  테넷 : 시간에 대한 질문

물리학 갤러리나 그런곳에 가서 질문하세요 여기는 영화이야기만~~

 저는 물리학 전공은 아닙니다만,  (문과입니다. ㅋ)

 나무위키를 참조하시지요. ㅎㅎ

그 뒤 알베르트 아인슈타인의 등장과 함께 중력의 개념에 대한 대대적인 수정이 이루어졌다. 매우 단순하게 말하면 중력은 관성력과 거의[14] 구분할 수 없다는 것.

상대성 이론에서 관성력이 가해지는 상황에서는 즉, 가속이 이루어지는 상황에서는 시간의 흐름이 느려지므로, 중력이 강한 곳에서는 시간의 흐름이 느려지기도 한다.[15]

상대성 이론에서의 중력이 기존의 중력과 결정적으로 다른 점은 질량이 없는 것들에게도 작용한다는 점이다. 그 예시가 빛으로, 빛은 질량이 0이므로 고전역학에 따르면 중력의 간섭을 받지 않아야 하지만 실제로는 빛도 중력에 의해 휘어짐이 증명되었다.[16] 또한 상대성 이론에서는 중력을 '공간의 휘어짐'에 따른 결과로 설명한다는 점에서도 고전 역학과 차이가 있다. 그리고 (물질에 의한) 공간의 휘어짐조차 상대성 원리를 일반화하면 필연적으로 생겨야 한다는 것도 설명이 된다. 즉, 왜 물질이 중력을 만드는지 설명이 가능해진다. 공간이 휘어진다는 게 시공간의 4차원에서 발생하는 일이라 상상하기 어렵지만, 이를 한 차원 낮추어 인간이 느낄 수 있는 3차원으로 바꾸어 보면,[17] 쭉쭉 늘어나는 얇은 나일론 스타킹에 무거운 쇠구슬을 올려놓았을 때의 현상이 4차원에서 일어나고 있는 거라고 보면 된다.#[18] 자세한 내용은 상대성 이론 문서를 참고할 것. 

기생충 별로라고 하신 분.

아는만큼만 설명을 드리자면..
운동은 상대적입니다.
내 입장에서 빠르게 움직이는 애가 있으면, 걔가 보기에는 내가 빠르게 움직입니다.
시간이 느리게 간다는 건, 정확히는 이런 식입니다.
A가 볼 때 움직이는 B라는 열차 안에 있는 시계를 보면, A가 볼 때는 B 안의 시계는 A가 갖고 있는 시계보다 느리게 갑니다. 이걸 특수상대성이론의 시간지연이라고 합니다.
그래서 아광속으로 열심히 우주여행하고 돌아온 사람의 나이는 많아야 하는가, 적어야 하는가 하는 쌍둥이 패러독스라는 유명한 문제가 있습니다. 정교한 논리나 계산을 거치면 풀리는 문제라 패러독스는 아니지만요. 어쨌든 인터스텔라에 나온 것처럼 열심히 다녀온 쪽이 나이를 덜 먹는다는 결론입니다.

말씀하신 예에서 전자 안에 사람이 살고 있는 방이 있다 치면 그 사람은 방 안에서는 별다른 차이를 못 느낄 겁니다. 주변 물체가 빨리 움직이니까 주변 물체들이 모두 시간이 느리게 가는 걸로 보일 거고, 자기만 빨리 늙는다고 느낄 겁니다. 나중에 멈춰서 비교하게 되면 또 다른 문제지만요.

일반상대성이론, 즉 중력이 강한 물체 주변에서 시간이 다르게 흐르는 현상은 또 약간 다르게 보는 게 이해하기 쉬울 수 있습니다.
특수상대성이론은 '등속운동'하는 물체에서도 물리법칙, 특히 전자기 법칙이 동일하게 성립한다는 가정에서 나오는 결론들이라면
일반 상대성 이론은 '가속운동'하는 상황과 중력을 받고 낙하하는 상황을 구분할 수 없다는 점에 착안한 이론이라서요.

질문자께서 제안하시는 "이론"이 맞을수도 있고, 어떤 면에서 현재 물리학자들이 주장하는 이론과 들어맞는 면이 있을수도 있습니다. 근데 저에게는 맞다 틀리다를 판단할 수 없을 정도로 모호해 보입니다. 다소 건조하더라도 어렴풋한 인상보다는 계산, 실험 결과를 통해 확실한 부분을 받아들이는데서부터 시작해야 주화입마를 피합니다ㅎㅎ

일반상대론의 비교적 심플한 이해 방법은 빛을 기준으로 하는 겁니다. 빛은 진공에서 가장 빠른 길을 따라갑니다. 근데 질량이 있는 물체는 빛도 끌어당깁니다. 즉 가장 빠른 길도 구부러집니다. 그걸 밖에서 보면 질량이 있는 물체에 다가가면 시간 길이가 달라지는 걸로 보입니다.

테넷의 인버젼 개념은 상대성이론의 시간 지연 얘기랑은 맥이 좀 다릅니다. 물리법칙에는 물리량의 부호를 바꿔도 그대로 성립하는 것들이 있는데, 시간도 특정 물리량들과 세트로 부호를 바꿔주면 물리법칙을 보존합니다. 그래서 '인버젼'된 물체는 이런 부호변환을 거쳐서 시간이 거꾸로 흐르고, 엔트로피 축적에 따라 흘러가는 정방향 시간에 대어볼 때는 거꾸로 움직이는 걸로 보이지 않겠냐는 겁니다.
저는 이해를 잘 못하겠습니다만... 뭐 감독님이 적당히 물리학자들한테 검수를 받았겠지요.

어쨌든 시간에 대한 이론은 완전하지 않습니다.
시간이나 동시성 개념은 인간 인식의 한계에서 나오는 착각에 기반하고 있기 때문에 그렇습니다.
시간 지연에 대해서는 상대성이론이 정확히 서술하고 있지만
시간의 방향성에 대해서는 엔트로피 축적이 방향성을 결정한다는 이해가 대세이면서도 세부적인 이해 방식이나 주장이 갈립니다.

그래서 인터스텔라는 블랙홀 내부에서 벌어지는 판타지만 빼고는 다 맞는 내용입니다만
테넷은 영화에 나오듯이 생각하지 말고 느끼는 거죠ㅎㅎ

컨베이어벨트에 서 있는데 갑자기 벨트가 움직이면 뒤로 넘어지잖아요, 이걸 관성력이라고 합니다.

상상하기 어렵지만, 사실 우리는 시공간이라는 투명컨베이어벨트 위에 놓여 있어요.

이 투명 컨베이어벨트는 중력원에서 멀수록 느리게 움직이고, 가까울수록 빠르게 움직여요.

우리가 우주 공간에 떠 있다가 지구를 향해 추락한다는 것은

느린 투명 컨베이어벨트를 밟아서 미끄러졌는데, 미끄러진 자리에 더 빠른 컨베이어벨트가 있고, 미끄러진 자리에 더더 빠른 컨베이어벨트가 있고...가 반복되어서 점점 더 빨리 미끄러지다가 벽(지표면)에 꽝 부딪힌 것과 같습니다.

그런데 이 시공간이란 컨베이어벨트는 빛도 미끄려트려요. (빛은 전자기파인데 전자기파의 매질이 바로 시공간이거든요)

그래서 강한 중력원 옆을 빛이 날아가면 이 미끄러지는 컨베이어벨트 때문에 휘어가게 되어요. 즉 같은 거리를 움직이는데 더 오래걸려요. (심지어 컨베이어벨트가 너무~ 빠르면 빛조차 미끄러져서 벽에 꽝 부딪혀서 못 나와요. 이게 블랙홀이에요.)

그런데 빛이 같은 거리를 더 오래 걸려 통과한다는 것은 그 곳의 시간이 느리게 흐른다는 것과 같은 의미에요.

즉 중력원에 가까울수록 시간은 느리게 흘러요. 중력과 시간은 이런 식으로 연결되어 있습니다.

- 출처 : 내 입