[자연과학]시간의 화살

소개글

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목차

Arrow of Time  ( 시간의 화살 )
열역학적 시간의 화살
심리학 시간의 화살
우주론적 시간의 화살

본문내용

Arrow of Time  ( 시간의 화살 )
 
 시간은 왜 흐른다고 인식되는 것인가 ?
과거와 미래의 차이는 도대체 어디에서 연유하는 것인가 ?
왜 우리는 과거는 기억하면서 미래는 기억하지 못하는 것인가 ?
왜 시간은 항상 미래로만 흐르는가?  아니 왜 미래로 흐른다고 느끼는 것인가 ?
시간은 정말로 흐르는 것인가 ?
시간이 흐름에 대한 인식은 선천적으로 타고난 것인가, 후천적 습득물인가 ?
시간이 거꾸로 가는 것은 불가능한가 ?
인간이외의 동물들도 시간이 흐른다는 느끼는가?
외계생명체가 있다면 그들도 시간이 흐른다고 느낄 것인가 ?

우주론적 시간의 화살
 
우주론적 시간의 화살을 이해하려면 우주의 팽창이론을 먼저 살펴보아야 한다.  다른 은하의 별들에게서 나오는 빛의 스텍트럼을 관찰하면 관찰자로부터 멀어지는 광원에서 나오는 빛의 스텍트럼은 붉은색으로 편이 된다.  그 반대의 경우의 스텍트럼은 청색으로 편이가 된다.  이는 광원이 다가오는 경우에는 파장이 짧아지며, 멀어지는 경우에는 파장이 길어지는 `도플러 효과` 때문이다.
 
19세기 초 사람들은 우주의 은하가 임의적으로 움직이기 때문에, 그 빛의 스펙트럼을 관찰하면 적색편이 되는 스펙트럼과 청색편이 되는 스펙트럼을 비슷하게 발견하리라고 생각했다.  그런데 허블이 여러 은하에서 빛의 스텍트럼을 분석하였을 때 놀랍게도 모든 은하에나 나오는 빛의 스펙트럼이 모두 적색으로 편이 되어 있음을 발견했다.  즉 모든 은하가 지구로부터 멀어지고 있는 것이다.  더욱 놀라운 것은 적색편이의 크기가 지구와의 거리에 비례한다는 것이다.  다시 말해서 은하가 더 멀리 떨어져 있을수록 우리로부터 빠른 속도로 멀어진다는 것이다.  그것은 우주가 정적인 것은 아니며, 실제로는 팽창하고 있음을 알 수 있었다.
 
그렇다면 최초의 우주의 모습은 어떠하겠는가?  모든 은하는 한 점에 모여 있었을 것임을 추측할 수 있다. 이 한 점은 아무것도 없는 무에서부터 출발하였다는 것이 `빅뱅이론` 이다.(아무것도 없다는 것은 불교에서 말하는 공(空)의 개념에 가깝다)   빅뱅이란 최초에 한 점으로 있던 것이 어떤 힘에 의하여 폭발 팽창해 나갔다는 이론이다.  `빅뱅이론`은 카톨릭 에서는 창조주의 우주창조행위로 해석하기도 한다.
 
우리는 팽창하는 우주의 운명을 다음 세 가지 모델로 추측할 수 있다.
 
첫째, 우주는 팽창을 계속하다가 정점에 이르면 다시 수축한다.
우주의 물질들은 중력에 의하여 인력작용이 일어나고 있으므로 팽창에너지는 결국 인력을 못 이겨서 다시 재수축 한다는 것이다.  빅뱅이론은 지우개를 매달은 고무줄의 끝을 잡고 지우개를 던졌을 때로 비유할 수 있다.  이 경우 고무줄의 탄력작용을 인력으로 보고, 지우개를 던진 힘은 폭발에 의한 팽창에너지로 볼 수 있다.  재수축이란 지우개가 날아가다가 결국 고무줄의 탄력으로 인하여 다시 되돌아오는 경우이다.

참고 자료

없음