웹사이트 상위노출 [김범준의 옆집물리학]시간의 화살
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작성자 행복한 댓글 0건 조회 23회 작성일 25-11-03 13:02본문
노화에 대한 나의 주관적 경험이 시간의 화살을 만들어내는 것도 아니다. 물에 떨어뜨린 작은 잉크 방울은 널리 고르게 퍼질 뿐, 다시 작은 방울로 모이지 않는 것을 떠올려보라. 시간의 화살은 주관적 인식의 문제가 아니라 누가 봐도 같은 객관적 사실로 보인다.
시간을 뜻하는 변수 t를 -t로 바꾸는 것이 시간의 화살이 가리키는 방향을 뒤집는 것에 해당한다.
이렇게 시간을 뒤집어도 뉴턴의 운동방정식은 전혀 달라지지 않는다. 뉴턴이 보여준 시간의 화살은 촉도 깃도 없어 앞뒤가 같은 셈이다. 줄에 매단 추의 진자운동처럼, 고전역학을 따르는 입자 하나는 미래와 과거를 향하는 두 시간 흐름이 똑같은 방정식을 만족해 시간의 화살에 앞뒤가 없다.
지금까지의 글을 읽고 이상한 느낌이 들었다면 제대로 본 거다. 흰머리는 늘고 체력은 떨어져 다시 젊어질 수 없고, 잉크 방울은 고르게 퍼질 뿐 다시 모이지 않는다. 이런 경험은 시간의 화살에 명확한 방향이 있다는 것을 알려주지만, 놀랍게도 물리학의 근본 법칙에는 시간의 화살이 없다. 내 몸과 잉크 방울같이 많은 입자로 이루어진 시스템에는 시간의 화살이 있는데, 커다란 시스템을 이루는 작은 입자 하나는 과거와 미래를 구별하지 않는다. 미시적인 시간의 화살은 앞뒤가 같은데, 미시가 모여 만들어진 거시적인 시간의 화살은 앞으로만 날아간다. 앞뒤가 같은 여러 막대를 한 두름으로 묶었더니 전체 두름에는 앞뒤가 생긴 셈이다. 오랫동안 여러 물리학자를 고민에 빠뜨린 문제다.
시간의 화살에 대한 표준적인 설명이 있다. 고르게 퍼지는 잉크 방울의 여러 입자를 생각해보자. 작은 부피에 모든 입자가 모여 있을 때보다 고르게 퍼져 있을 때 입자들의 위치에 관련된 경우의 수가 더 크다. 입자 하나가 있을 수 있는 위치로 허락되는 가짓수는 공간의 부피가 커지면 함께 늘어나기 때문이다. 가능한 경우의 수가 늘어나면 함께 늘어나는 양으로 정의되는 것이 엔트로피여서, 결국 시간이 지나면 경우의 수가 훨씬 더 커서 발생할 확률도 더 큰 상황을 보게 마련이라는 것이 엔트로피 증가 법칙의 자명한 내용이다. 통계역학의 엔트로피가 늘어나는 방향이 바로 시간의 화살이 가리키는 방향이라는 설명이다.
입자들이 아무 곳에나 있는 무질서한 상태의 엔트로피가 더 크다는 설명에 고개를 끄덕였다면 다시 생각해보라. 입자 하나하나를 구별해 모든 가능한 구성을 완벽하게 알아낼 수 있는 지성이 있다면 이 지성은 우리가 무질서하다고 뭉뚱그려 표현하는 온갖 여러 상태를 하나하나 구별할 수 있다. 예를 들어, 10번째 페이지의 3번째 단어 이후의 철자를 알파벳순으로 늘어세운다는 엄밀한 규칙으로 책들을 꽂아놓은 책장이 있다면, 규칙을 모르는 사람에게는 무질서해 보여도 이 규칙을 아는 사람의 눈에는 딱 하나의 경우의 수만 있는 완벽히 정돈된 상태일 수 있다. 그렇다면 엔트로피가 증가하는 이유는 우리가 대상의 구체적이고 세부적인 차이에 눈감아 전체를 뭉뚱그려 보기 때문이라는 얘기가 된다. 만약 그렇다면 엔트로피 증가로 시간의 화살을 설명하는 것은 문제가 있다. 이 말이 맞다면 시간의 화살은 자연의 객관적 속성이 아니라 대상을 흐릿하게 볼 수밖에 없는 우리 인식의 한계에 붙여진 이름이라는 얘기가 된다.
시간은 인식 주체의 밖에 객관적으로 존재하는 어떤 무엇인지, 아니면 자연에서 일어나는 변화를 기술하기 위해 우리가 편의상 도입한 도구일 뿐인지도 아직 확실치 않다. 우리말의 시간에는 사이를 뜻하는 한자 간(間)이 들어 있다. ‘시간’에는 두 사건 사이 비어 있는 무언가라는 의미가 담겨 있다. 그렇다면 사건이 없어 변화가 없다면 시간은 없는 것일까? 사건이 없어도 시간은 존재하는 무엇일까?
나는 여전히 시간이 객관적이라고 생각하지만, 100% 확신하지는 못하고 있다. 차이에 눈감을 때만 시간이 흐른다면, 세상의 모든 미시적 정보를 파악할 수 있는 무한 지성의 눈에는 시간이 흐르지 않는 것으로 보일까? 시간도 결국 우리 인간의 주관적 한계에 붙여진 이름일 뿐일까? 시간은 무지로 흐르는 걸까? 시간은 쏜살같이 한 방향으로 흘러도 시간에 대한 나의 무지는 해결될 기미조차 없다.
지난 9월 시범운항 시작 열흘 만에 잇단 사고로 운항을 중단했다가 1일 재개한 한강버스가 2일 서울 영등포구 한강버스 여의도선착장으로 향하고 있다.
<연합뉴스>
도널드 트럼프 미국 대통령의 일본 방문을 계기로 미·일 양국이 발표한 일본의 대미 투자 관련 자료 내용에 상당한 차이가 있다는 분석이 제기됐다. 투자 항목 등을 놓고 이견이 드러나면서 일본이 곤혹스러워하고 있다고 아사히신문이 30일 보도했다.
아사히는 이날 일본의 5500억달러(약 786조원) 규모 대미 투자안과 관련해 미 백악관이 발표한 팩트시트(설명자료)를 분석한 결과 “일본 측 문서와 상충하는 기술이 많았다”고 지적했다.
미·일은 지난 28일 트럼프 대통령과 다카이치 사나에 일본 총리 간 정상회담 후 일본의 대미 투자 계획을 밝힌 자료를 발표했다.
일본은 ‘일·미 간 투자에 관한 팩트시트’에서 사업 21건에 대해 일본 기업이 ‘관심’을 갖고 있으며 이에 대한 참여를 ‘검토’한다고 적었다. 그러나 백악관이 발표한 ‘팩트시트: 트럼프 대통령, 일본에서 수십억달러 투자 유치’는 “일본 기업이 투자 추진 의지를 밝혔다”고 소개했다. 이에 대해 일본 정부 관계자는 “우리 측 팩트시트는 ‘관심이 있다’는 사실을 적은 문서일 뿐 일본의 정책 방침이 정해진 것은 아니다”라고 로이터통신에 말했다.
양측 문서에 기재된 투자 액수도 다르다. 아사히는 “일본 자료에 있는 사업 규모는 약 4000억달러인 반면 미국 자료에선 5000억달러를 넘는다”면서 일본 정부 관계자가 “(미국이) 어떻게 숫자를 만든 것인지 모르겠다”며 당혹스러워했다고 전했다.
미국 문건에만 있고 일본 발표에는 없는 내용도 있다. 도요타자동차가 미국에서 생산한 자동차를 일본에 ‘역수입’하고 유통망을 미 자동차 제조사에 개방한다는 내용이 한 예다. 일본 발전사 JERA와 도쿄가스가 미국 알래스카산 액화천연가스(LNG)를 구매하겠다는 문서를 체결했다거나 JERA가 루이지애나주 셰일가스 개발에 15억달러를 투자하기로 했다는 문구도 미국 측 발표에만 있다.
미국 자료에는 일본이 오는 12월 시행 예정인 스마트폰 소프트웨어 규제 강화법과 관련해 미국 기업을 차별하지 않고 공정한 경쟁을 유지한다는 내용도 포함됐다. 해당 법안은 거대 정보기술(IT) 기업의 스마트폰 앱 시장 독점을 방지하기 위한 것이다. 일본 정부 내에서는 미국이 이러한 내용을 넣은 의도를 알 수 없다는 말이 나온다고 아사히는 전했다.
일본 민간연구소 노무라소켄의 기우치 다카히데 수석 이코노미스트는 “(트럼프 대통령이) 일본에 방문함으로써 미국의 이익이 이만큼 늘었다는 것을 미국 내에 강조하려는 것 같다”며 “(하지만) 실제로는 무엇도 증명되지 않은 내용일 것”이라고 아사히에 말했다.
미·일 양국은 이전에도 협상 내용을 놓고 인식차를 드러낸 바 있다. 일본은 이시바 시게루 총리 시절인 지난 7월 미국과 ‘일본산 수입품에 15% 상호관세를 부과한다’는 내용으로 무역 합의를 이뤘다. 그러나 미국은 이 합의를 최고 세율이 15%가 아니라 기존 관세에 15%를 추가 부과하는 것으로 이해했고, 일본은 이를 바로잡느라 진땀을 흘렸다.
일본의 대미 투자 합의는 일본 내에서 ‘불평등 조약’이란 비판을 받아왔다. 지난달 체결된 미·일 투자 양해각서를 보면 일본의 투자 대상을 정할 최종 권한은 트럼프 대통령에게 있다. 일본이 자금을 제공하지 않으면 미국이 관세를 다시 인상할 수 있다는 내용도 명기됐다. 일본 측이 자금을 어떻게 조달할지는 기재되지 않았다.
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