시간이란 무엇인가.. 생각해보신 적 있으신가요? ㅎㅎ
언제나 행복하세요 ^^

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영화 인터스텔라에서 인류가 이주 가능한 행성을 탐사하기 위해 쿠퍼와 아멜리아, 그리고 롬은 생명체가 살고 있다는 밀러 행성으로 향한다. 우주선에는 롬만 남아있고, 쿠퍼와 아멜리아는 밀러 행성으로 내려가는데, 세시간 정도의 험난한 행성 탐사를 마치고 우주선으로 복귀한 그들은 포싹 늙어버린 롬을 마주하게 된다. 어떻게 일이 일어났을까?
우리는 3차원 공간에 살고 있다.
1차원엔 선이 있고, 2차원엔 면이 있고, 3차원엔 우리가 사는 입체적인 공간이 있다. 우리는 이 3차원 공간에 살고 있다...
라는 말이 사실일까?
아인슈타인은 우리가 살고 있는 3차원 공간에 하나의 차원이 더 연결되어 있다라는 것을 발견했다.
그것은 바로 과거, 현재, 미래를 구분하는 시간이다.
우리는 친구들과 약속을 정할 때, 장소만을 이야기하지 않는다.
만날 장소를 정하고 나면 꼭 언제 만날지 시간을 정해야 한다.
강남역에서 6시에 만나!
강남역이라는 공간 뒤에, 6시라는 시간을 꼭 붙여야 한다. 장소만 정하고 시간을 정하지 않으면 약속은 완성된 것이 아니고, 사람들은 서로를 만나지 못한다.
우리는 이렇게 공간과 시간이 합쳐진 시공간에 살고 있다.
그런데 왜 사람들은 시간이라는 4번째 차원을 떠올리지 못하고 3차원 공간에 살고 있다고 생각할까?
그 이유는 바로 우리의 눈이 3차원까지밖에 보지 못하기 때문이다.
만약 세상을 2차원으로밖에 보지 못하는 2차원적인 생명체가 존재한다고 가정해보자. 네모, 세모, 동그라미 모두 2차원으로 세상을 보고, 2차원의 집에 살고 있다. 여기에 어느 날, 3차원에 살고 있는 사과가 이들 앞에 떡 하니 나타났다고 가정해보자, 이들에게 사과란, 그들이 사는 2차원 면에 맞닿는 사과의 맨 밑바닥, 즉, 저 네 개의 빨간 점이 될 것이다.
사과가 아무리 3차원에 존재하는 자신의 모습을 설명해 주어도, 2차원만 보이는 이들은 사과의 3차원적 모습을 이해할 수 없을 것이다. 만약 2차원 세계에서 3차원을 이해하는 도형이 존재한다면, 그 도형은 아마 2차원 세계의 아인슈타인일 것이다.
만일 사과가 이들 앞에서 이리저리 움직이며 2차원 단면을 아래위로 통과한다면, 이들에게는 순간순간 계속 변화하는 사과의 단면만 보일 것이다.
그렇다면 이들은 사과의 모습이 “시간이 흐르면서” 변화했다고 생각했을까?
‘사과는 시간이 흐르면서 저렇게 나이를 먹는구나’라고 생각했을까?
사과는 어떻게 이들에게 3차원 속 자신의 진정한 모습을 보여줄 수 있을까?
2차원적 단면만 보는 이들에게, 사과의 단면을 쭉 이어서 한 번에 보여주면 되지 않을까?
우리는 3차원으로 세상을 본다. 4차원에 존재하는 어떤 신비한 존재가 3차원만 보는 우리에게 4차원 세계를 설명해 준다면 어떻게 설명해 줄 수 있을까?
3차원적 공간을 이어서 한번에 보여주면 되지 않을까?
3차원 공간에 1차원 시간을 더한 4차원 세계를 마주하기에 앞서, 먼저 1차원 선에 1차원 시간을 더한 2차원 시공간의 모습을 보자. 우리는 3차원 이하까지는 쉽게 이해할 수 있다.
여기 1차원 공간에 사는 파란 점과 빨간 점이 있다. 서로를 향해 다가가던 두 점은 1차원 길에서 서로를 통과하지 못하고 부딪힌 후 다시 왔던 길을 돌아간다.
이 1차원적 공간을 X축에 두고, 시간을 Y축에 둬보자.
그러면 이 XY 평면은, 파란 점과 빨간 점이 살고 있는 2차원적 시공간이 된다.
1차원 이상을 보지 못하는 두 개의 점은, 시간이 흐르면서 서로를 향해 다가갔다가 멀어진다고 생각하지만, 2차원을 볼 수 있는 우리들에게 그들이 사는 2차원 시공간의 모습은
이런 모습이 된다.
...
이번에는 5초에 폭발하는 파란색 폭탄이 있다고 가정해보자. 1차원 공간에 사는 생명에게 이 폭탄은 5초 후 터지는 폭탄이지만, 2차원 시공간에서 보면 이 폭탄이 터지는 모습은 이렇게 된다.
그리고 열심히 꿈틀꿈틀 이동 중인 파란색 애벌레의 모습은, 이렇게!
이번에는 2차원 면에서 살고 있는 동그라미와 네모가 있다고 가정해보자. 여기에 1차원의 시간을 더한 3차원 시공간의 모습은 이렇게 된다.
그리고 춤추는 2차원 여성의 모습은 이렇게!
3차원까지 볼 수 있는 우리는 2차원 공간에 1차원 시간을 더한 3차원 시공간까지는 쉽게 볼 수 있다.
자, 그렇다면, 4차원 세계의 미스터리한 존재가 우리가 사는 4차원 시공간을 보여준다면
어떻게 될까?

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자막 작성자(영어)
Soyoung Kim
TV사과