수학적으로 증명한 타임머신을 타고 "과거를 바꿔도 운명은 변하지 않는다"는 모순의 수수께끼

과거를 돌아가는 타임머신을 실현하려면 기술적 문제뿐만 아니라 논리적 모순도 해결해야 한다. 예를 들어, 만약 자신의 조상을 죽인다면 자신은 태어날 수 없게 된다. 그러면 타임트래블을 할 수도 없게 된다는, 바로 이 모순이 존재한다. 이 문제 때문에 학자들 중 일부는 타임트래블이 애초에 불가능하다고 생각하기도 한다.

 

수학적으로 증명한 "과거를 바꿔도 운명은 변하지 않는다"

 

 

하지만 몇 년 전, 한 뛰어난 대학생이 이 문제를 회피하는 방법을 고안했고, 이를 수학적으로 증명했다. 이는 모순을 모순이 아니게 만드는 매우 기발한 아이디어였다. 하지만 한편으로는 과거를 바꿔도 운명은 변하지 않는다는, 다소 힘빠지는 진실을 말하고 있을지도 모른다.

 

만약 코로나19의 첫 번째 감염자를 바이러스로부터 지켰다면?

 

만약 코로나19의 첫 번째 감염자를 바이러스로부터 지켰다면?

 

 

이미 설명한 것처럼, 이 모순은 타임트래블을 불가능하게 만들 수 있는 까다로운 문제다. 이 문제에 대해 당시 호주 퀸즐랜드 대학의 물리학자인 '저메인 토버'는 코로나19 팬데믹을 예로 들어 다음과 같이 설명하고 있다.

 

예를 들어, 지금 당신이 타임머신을 타고 과거로 돌아가 코로나19의 첫 번째 감염자를 바이러스로부터 보호하려고 한다고 해보자. 그 사람만 감염되지 않았다면, 전 세계적인 팬데믹은 일어나지 않았을 것이다. 하지만 이것이 성공하면 하나의 큰 문제가 발생한다. 그것은 바로 코로나19 팬데믹이 발생하지 않았으므로, 애초에 당신이 과거로 타임트래블을 하려는 동기가 사라진다는 점이다.

 

그렇다면 당신은 과거로 돌아가지 않을 것이다. 그러나 만약 당신이 과거로 돌아가 첫 번째 감염자를 지키지 않는다면, 결국 팬데믹이 발생할 것이고, 그러면 다시 과거로 돌아가... 아, 이 얼마나 복잡한가. 이처럼, 과거로 타임트래블해서 취한 행동이 타임트래블을 불가능하게 만들고, 그로 인해 이야기가 끝없이 순환하게 되는 모순이 발생한다.

 

모순이 발생하지 않도록 세계가 자동 조정된다

 

이러한 모순 때문에, 이 우주에서 타임트래블은 불가능하다고 여겨지기도 한다. 하지만 그럼에도 불구하고 타임트래블이 가능하다고 생각할 수도 있다.

 

다만, 그렇게 생각하더라도 그리 기쁜 결과가 기다리고 있지는 않다. 왜냐하면, 타임트래블을 할 수 있는 대신 우리의 행동의 자유가 크게 제한되기 때문이다. 즉, 과거로 갈 수 있더라도, 모순을 일으킬 수 있는 행동은 전혀 할 수 없다고 생각한다면 모순은 발생하지 않는다.

 

하지만 우리의 자유 의지에 반하는 그러한 상황을 쉽게 받아들일 수 있을까? '저메인 토버'의 생각은, 그러한 행동의 제한 없이도 모순이 발생하지 않도록 하는 방법이다. 그 기발한 아이디어는, 타임트래블러가 자유롭게 행동하면 세계의 상황이 그것에 맞추어 자동으로 조정된다는 것이다.

 

그는 이를 수학적으로 증명했다. 앞서의 예를 들어 설명하면, 당신이 타임트래블을 해서 첫 번째 감염자를 바이러스로부터 지키는 데 성공했다고 하자. 그러면 세계는 그 균형을 맞추기 위해 당신 자신이나 다른 누군가를 감염시키게 된다. 그 결과, 당신이 무엇을 하든 결국 코로나19 팬데믹은 발생하게 된다.

 

이렇게 해서 당신은 과거에서 자유롭게 행동할 수 있으며, 그로 인해 과거로 타임트래블을 하려는 동기가 사라지는 일도 없다. 아름다운 해답이다. 하지만 이 답은 다소 실망스러운 현실도 말하고 있을지 모른다. 그것은 당신이 과거로 돌아가 무엇을 하더라도, 중요한 사건은 아무것도 바꿀 수 없다는 것이다.

 

세계를 구하고 싶다거나 인생을 바꾸고 싶다는 어떤 야망을 가지고 과거로 돌아가도, 이 우주는 모순이 생기지 않도록 세계를 다시 조정해 버린다. 아무리 노력해도 운명은 바꿀 수 없는 듯하다. 그러한 의미에서는, 과거의 당신은 단지 방관자에 불과하다. 그래도 당신은 과거로 가고 싶은가? 이 연구는 'Classical and Quantum Gravity' (2020년 9월 21일자)에 게재되었다.

 

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