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SF소설 속의 공간이동은 실제로 가능할 수 있을까?

일상속 과학/과학

by 여사모 2019.03.28 14:10

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사람의 몸을 여러개로 보이개 만드는 분신술과 마음대로 공간을 이동해 다니는 공간이동은 예로부터 무협소설의 단골메뉴였습니다. 평범하게 보이는 사람이 갑자기 여러개의 몸을 만들고 공간을 이동하는 능력은 꽤 오랫동안 사람들의 호기심을 자극해왔었죠. 과연 이런 능력은 현실에서 실현 가능한 것일까요. 아니면 공상과학적 요소로 치부해야만 하는 것일까요.

▶영화속 공간이동

 

지난 2008년에 제작된 영화 ‘점퍼’는 공간이동 능력을 가진 초능력자들에 관한 얘기입니다. 점퍼는 공간이동을 뜻하는 말로서 이 특수 능력을 가진 사람들은 뉴욕, 도쿄, 로마, 이집트의 스핑크스 등 원하는 곳이라면 어디든 순간 이동하였으며 이런 능력을 이용하여 은행금고에 잠입, 거금을 손쉽게 훔치고 남의 차에 탑승하여 차를 몰고 다니는등 기행을 일삼죠. 그리고 우리는 이런 영화를 보면서 픽션으로 치부해버리지만 한편으로는 이런 일이 가능할까하는 상상을 하게 됩니다. 

 

 

 

 

<영화 점퍼(Jumper, 2008)>

▶공간이동의 과학적 근거?

 

실제로 공간이동이 가능한지에 대한 연구가 1993년 미국 IBM의 과학자 찰스 베네트와 다른 4개국 학자들에 의해서 공동연구 방식으로 진행이 되었었습니다. 그리고 이 실험에는 양자이론이 적용되었죠.

<출처: 사이언스올 https://www.scienceall.com>

본래 우리가 살고 있는 세계 그리고 현상들은 과학자 뉴턴이 완성시킨 근대 물리학에 의해서 모두 설명이 된다는 믿음이 있었습니다. 그리고 이런 믿음으로 천체역학뿐 아니라 자연의 모든 현상을 뉴턴 역학의 기본 원리를 이용하여 설명을 하기 시작했죠. 그러나 현상에 대한 관측이 기술의 발달로 인해 정밀해지면서 뉴턴 역학의 한계가 드러나기 시작했습니다. 뉴턴의 논리는 우리 세계에서 천천히 움직이는 거시적인 물체에만 적용될 수 있는 이론이며, 빠르게 움직이는 물체에는 즉, 빛의 속도로 이동하는 상황에서는 상대론이 필요하고, 미세한 물질에 대해서는 양자역학이 필요하다는 것이 알려졌죠. 그리고 이것이 공간이동 가설에 핵심이 되었습니다. 

양자상태의 얽힘 그리고 전송

양자이론이란 우리 눈에 보이지 않을 만큼 작은 것에 대한 것으로 빛, 소리 등을 파동이 아닌 하나의 입자로 보는 이론입니다. 그리고 이 이론에는 비연속성(discreteness), 파동과 입자의 이중성(duality), 등 다양한 이론이 있지만 공간이동과 관련이 있는 이론은 바로 양자상태의 얽힘(entanglement)입니다. 

 

양자상태의 얽힘은 모든 것은 근원적으로 양자적으로 얽혀 있다는 것이며 그리고 양자적으로 얽혀 있는 두 입자는 한쪽 입자의 특성이 바뀌면 다른 입자도 같이 바뀌어 동일한 특성을 보유하게 된다는 것이죠. 

예를 들어, 서울에서 부산으로 한 전자를 보낸다고 가정을 해보겠습니다. 먼저 한 장소의 서로 다른 a와 b라는 전자를 서로 작용을 시키고 서울에 있던 b를 부산으로 보냅니다. 이후 서울에 있는 제3의 전자 c를 남은 전자 a와 서로 작용시키고 얻은 정보를 부산으로 보내는 것이다.

 

 


부산에서 제4의 전자 d를 부산에 온 전자 b와 서울에서 받은 정보로 상호작용 시켜 두 개의 전자 상태가 서울에서 보내 온 정보와 같아지도록 하면 전자 c와 d는 완전한 복제가 되며 결국 한 전자가 서울에서 부산으로 공간이동을 하는 것을 볼 수 있게 되는 것입니다. 

실제로 지난 1997년 오스트리아 인스브루크대학의 안톤 질링거 교수는 한 지점에 있던 빛을 제거한 후 1㎞ 떨어진 곳에서 이와 똑같은 빛을 완전하게 재생하는 실험에 성공함으로서 공간이동이 터무니 없는 픽션은 아님을 증명했다고 합니다. 

 

 

 

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