[천문학]우주에서의 시간

소개

우리는 일상생활에서 우리들의 상상력을 자극하는 수많은 과학적 주제들을 접하게 된다. 시간은 그 중의 하나이다. 시간은 우리에게 가장 친숙하면서도 가장 이해하기 어려운 개념이다. 시간이란 무엇일가 라는 질문에 대해 모든 사람들이 많은 생각을 해보았을 것이다. 우리가 일상적으로 예사롭게 쓰는 말도 엄밀하게 그 뜻을 따져보면 그 본질이 무엇인지 전혀 짐작이 가지 않는 것이 많다. 시간의 문제도 역시 그러하다. 시간의 본질이 과연 무엇인가? 이렇게 따지고 물으면 그 대답이 막연해진다. 로마 제국의 철학자 아우렐리우스 아우구스티누스(354∼430)는 다음과 같은 명언을 남겼다. “시간이란 무엇인가? 누구도 나에게 묻지 않는다면 나는 알고 있다. 그러나 누군가가 질문을 한다면 나는 모른다.” 시간은 눈으로 봐서 알 수 있는 형체를 가진 것도 아니고 감각적으로 접촉하여 알 수 있는 구체적인 물질도 아니다. 그러니 그 누구도 시간이란 이러이러한 것이다라고 똑똑하게 설명하기가 어렵다. 그러면서도 사람들은 너나 할 것 없이 시간이란 말을 아무런 의문 없이 쉽게 쓰고 쉽게 받아들인다. 그만큼 시간은 우리 생활과 밀접하게 관련되어 있는 것이다. 그러나 우리는 일상생활 표면에 숨어있는 세계를 쉽게 인지하지 못한다.

목차

서론
1. 시간이란 무엇인가:

본론
2. 시간의 시작: 빅뱅의 재구성
3. 시간의 본질:
3.1 상대적 시간과 절대적 시간:
3.2 시간의 방향성:
4. 시간의 끝: 우주의 미래

결론
참고문헌

본문내용

왜 그럴까? 물리학의 법칙들은 왜 과거와 미래를 구별하지 않는가? 모든 사건들이 한쪽 방향으로만 진행된다는 것은 삼척동자도 아는 사실인데 이 점을 지적하는 물리법칙은 왜 발견되지 않고 있는가? 사실 상황은 이보다 더욱 복잡하다. 지금까지 알려진 물리법칙에 의하면 우리의 일상적인 경험과는 반대로 크림을 타서 섞은 커피는 다시 크림과 블랙커피로 분리될 수 있고 깨진 계란은 원래의 계란으로 되돌아올 수 있으며 얼음이 녹으면서 생성된 물은 다시 얼음으로 되돌아갈 수 있다. 즉 어떤 일련의 사건들이 시간의 순방향을 따라 진행되었다면 이 사건은 반대방향으로 진행될 수도 있다는 뜻이다. 이는 우리가 하늘같이 믿고 있는 물리법칙들이 ‘시간되짚기 대칭성’을 갖고 있기 때문이다. 물론 시간을 되짚는다고 해서 시간이 거꾸로 흐른다는 뜻은 아니다. 시간은 항상 한쪽 방향으로 흐르고 있다. 그러나 모든 물체의 운동은 반대방향으로 진행된다고 가정해도 물리법칙에 전혀 위배되지 않는다.
그렇다면 물리법칙들이 그것을 허용하고 있는데 왜 우리는 거꾸로 진행되는 사건을 볼 수가 없는 것일까? 시간되짚기 문제를 따지고 들어가다 보면 우리는 엔트로피라는 개념과 필연적으로 마주치게 된다.
우주의 질서를 창조한 궁극적인 원천은 바로 빅뱅 그 자체였다. 확률에 입각하여 생각해볼 때 뜨거운 수소와 헬륨기체가 우주공간을 균일하게 메우고 있었던 시기에는 엄청난 엔트로피를 가진 블랙홀이 등장한 시기보다 훨씬 전이었을 것이다. 우주가 탄생한지 수십억 년이 지난 후 원시기체들은 중력에 의해 한곳으로 뭉치면서 별과 은하 또는 행성으로 진화하였다. 초기의 우주는 믿을 수 없을 만큼 저-엔트로피상태였으며 지금도 우리는 무질서를 향해 끊임없이 나아가는 우주속에 살고 있다.
빅뱅으로 시작도니 초기의 우주에는 고도의 질서가 존재했었기 때문에 지금도 무질서는 계속 증가하고 있고 그 결과 한번 깨진 계란은 원래대로 돌아가는 것이 매우 어렵지만 계란이 깨지는 사건은 빈번하게 일어나는 것이다. 물론 이 논리는 계란뿐만 아니라 모든 사물에 적용될 수 있다. 이처럼 미래는 엔트로피가 증가하는 방향이며 시간이 흐르는 방향은 고도의 질서가 갖춰진 극저-엔트로피 상태의 초기우주에서 이미 결정되어있다.

참고자료

· 1. 존 배로우, "우주의 기원", 동아출판사 1995
· 2. 브라이언 그린 "우주의 구조", 승산출판사 2005
· 3. 리차드 모리스 “시간의 화살”, 소학사 2005
· 4. 스티븐 호킹 “시간의 역사1, 2”, “시간은 항상 미래로 흐르는가”, “시간과 화살” 외 다수