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시간여행이 정말로 가능한지, 어떻게 가능한지에 대한 답변을 제시하는 책. 19세기 빈으로 쇼팽의 연주를 듣기 위해 시간여행을 떠나는 세 사람의 여정을 그린 SF 소설이 장마다 이어지고, 이 이야기에 등장하는 물리학 이론들에 대한 해설을 덧붙인 형식을 취하고 있다.

▶1. 미래의 ‘시간여행자’를 위한 ‘시간여행의 물리학’ 가이드 예나 지금이나 시간여행 또는 타임머신은 많은 학생들과 일반인들의 상상력과 호기심을 자극하는 주제다. 이러한 관심이 살아 있음을 우리는 시간여행을 다루는 많은 영화, 드라마, 소설이 크게 인기를 끌고 있는 것에서 확인할 수 있다. 하지만 시간여행이 정말로 가능한지, 어떻게 가능한지에 대한 답변을 할 수 있는 사람들은 매우 드물다. 이런 점에서 'TIME : 시간여행 가이드'는 그러한 대중의 관심과 질문에 대해 이해할 수 있는 답을 제시하는 드문 책이라고 할 수 있다. 이 책은 19세기 빈으로 쇼팽의 연주를 듣기 위해 시간여행을 떠나는 세 사람(당신, 콘스탄차, 베일)의 여정을 그린 SF 소설이 장마다 이어지고, 이 이야기에 등장하는 물리학 이론들에 대한 해설을 덧붙인 형식을 취하고 있다. 여기에 쇼팽의 악보와 인용문, 이해를 돕는 그림과 그래프들이 곁들여져서, 시간여행의 물리학을 따라가다 보면 부딪치기 쉬운 두통과 하품을 웃음과 호기심으로 바꿔준다. 이처럼 어려운 과학적 소재를 위트 넘치고 흥미롭게 풀어내는 지은이의 솜씨는, 아인슈타인/스티븐 호킹/칼 세이건 등의 저작물을 그 명성에 눌려 십분 이해하지도 못한 채 난독難讀의 고통을 감내하며 읽어왔던 국내 대중과학서 독자들에게는 신선한 충격이라고 할 만하다. 이 책은 시간에 대한 체계적이고 포괄적인 연구서가 아니다. 그렇기에 지은이는 폭넓은 독자층이 이해할 수 있는 수준에서 방대한 현대 물리학의 성과들 가운데 시간여행에 관한 주제들을 선별해 소개한다. 가령 아인슈타인의 상대성 이론이 등장한 지 거의 한 세기가 지났지만, 이 이론의 낯선 결론은 아직도 널리 알려져 있지 않다. 사람들은 그 결론에 관한 이야기를 들을 때 여전히 두려움, 신비로움, 황당함 같은 감정을 느낀다. 심지어 아인슈타인의 이론으로 무장한 사람들조차 시간에 대해 모호한 이해를 가지고 있으며, 많은 문제와 역설들이 아직도 풀리지 않은 채 남아 있다. 이 책은 이미 잘 알려진 것 같지만 실제로는 그렇지 않은 주제인 ‘시간’과 ‘시간여행’을 제대로 여행하고 싶은 사람들에게 가장 친절한 가이드가 되어줄 것이다. 이 책의 지은이 클리퍼드 피코버는 많은 대중과학 저술로 이미 세계적인 명성을 얻고 있다. 독자들이 쉽게 접근할 수 있도록 하면서도 전문적이고 정확한 지식을 전달하는 그의 솜씨는 매우 탁월하다. 이 책에 등장하는 SF 스토리의 소설로서의 가치는 그렇게 뛰어나다고 말할 수 없지만, 대화체의 형식을 빌려 독자의 관심을 줄곧 사로잡으면서 최신 물리학의 전문지식을 친근하게 소개하는 지은이의 독특한 능력에 주목하지 않을 수 없다. 이런 솜씨 덕분에 독자들은 이 책을 읽는 동안 큰 부담 없이 시간여행의 이론적 토대가 되는 상대성 이론을 비롯한 고급 물리학을 접촉하는 기쁨을 얻을 수 있다. 좀더 관심 있는 독자들을 위한 참고문헌들의 소개와 친절하고 풍부한 역주도 이 책의 미덕이다. 이 책에서 지은이는 우주에서 가장 신비한 현상인 시간을 조명하면서 과학의 최전선으로 독자를 데려간다. 그는 인류의 역사가 시작된 이래 시종일관 과학자와 철학자를 당혹스럽게 해왔던 신비, 곧 시간의 본성은 무엇인가를 탐구한다. 시간여행은 가능한가? 시간은 실재하는가? 시간은 한 방향으로만 흐르는가? 영원이란 무엇인가? 클리퍼드 피코버는 쇼팽, 철학, 아인슈타인, 현대 물리학, 시계의 역사, 자유의지의 본성, 금이 빛나는 이유 등을 뒤섞어 자극적인 칵테일을 만들어낸다. 이 책을 다 읽을 즈음 여러분은 다음과 같은 것들을 할 수 있을 것이다(라고 지은이는 애교스럽게 말한다). -시공간 다이어그램, 광원뿔, 타임머신을 잘 이해한다. -‘우주 순간선’ ‘초월 무한속도’ ‘로렌츠 변환’ ‘인과적 연결’ ‘초광속 운동과 극초광속 운동’ ‘민코프스키 시공간’ ‘괴델 우주’ ‘닫힌 시간성 곡선’ ‘티플러 원통’ 등의 용어로 친구들에게 강한 인상을 남긴다. -'스타트렉'이나 '엑스파일The X-Files' 같은 드라마를 위한 더 나은 공상과학소설을 쓴다. -시간여행의 다양한 측면을 보여줄 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램을 제작한다. -인간의 시간관이 상당히 제한되어 있음을 이해한다. -시간여행이 가능하다는 것을 이해한다. -어쩌면 당장 나가서 쇼팽의 음반을 구입하고 싶어할지도 모르겠다.

감사의 말
머리말
00. 서막
01. 동시성의 상대성
02. 아인슈타인­랑주뱅 시계 만들기
03. 로렌츠 변환
04. 뇌의 타임머신
05. 지금­여기와 시공간의 다른 세계
06. 시간여행자를 위한 세 가지 중요한 규칙
07. 너의 우주인가, 나의 우주인가?
08. 미래로 가는 시간여행
09. 미래의 충격
10. 중력에 의한 시간팽창
11. 타키온, 우주 순간선, 무한속도 초월
12. 풍선과 끈으로 시간여행 하기
13. 존 F. 케네디를 구할 수 있을까?
14. 괴델 우주의 닫힌 시간성 곡선
15. 웜홀 타임머신
16. 시간 속의 모험
17. 회전하는 원통과 우주적 인과율 위반의 가능성
18. 맺음말
부록 1: 시간여행 인터넷 대토론
부록 2: 컴퓨터 마니아들을 위한 잡동사니들
주
참고문헌
저자에 대하여
옮긴이의 말
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시간이란 무엇인가? 시간여행은 가능한가? 이 질문들은 여러 세기 동안 신비주의자와 철학자와 과학자의 흥미를 돋우었다. 그리스 철학은 영원이라는 개념을 이해하는 데 많은 관심을 가졌고, 시간이라는 주제는 세계 모든 종교와 문화의 중심에 있었다. … 우리는 시간이 무엇인지 정확하게 말할 수 없다. 시간에 대한 연구는 일찍이 갈릴레오와 뉴턴 시대에 과학의 영역으로 들어왔지만, 시간에 대한 포괄적인 설명은 20세기에 이르러서야 아인슈타인에 의해 비로소 제시되었다. 그는 시간이란 단순히 시계가 가리키는 것이라고 선언했다. 시계는 행성의 회전일 수도 있고, 모래시계에서 떨어지는 모래일 수도 있으며, 심장의 박동이거나 세슘원자의 진동일 수도 있다. _본문 14～5쪽 우리는 천문학적 시간 속에서 한 순간을 사는, 지구의 덧없는 나그네다. 우리의 축축하고 주름진 뇌는 우리에게 시간과 공간의 많은 신비를 이해시켜줄 능력이 없다. 하지만 인간의 뇌는 진화를 거듭하여 마침내 우리는 아프리카의 사바나에 사는 호랑이의 날카로운 이빨을 피해 달아날 수 있게 되었고, 사슴을 사냥하거나 대형 육식동물의 공격을 피해 효과적으로 돌아다닐 수 있게 되었다. 인간의 정신적 한계에도 불구하고 우리는 놀라우리만큼 멀리까지 왔다. 우리는 우주의 커튼을 옆으로 젖히고 빛이 들어올 틈을 겨우 만들었다. 뉴턴에서 괴델, 아인슈타인, 호킹에 이르는 물리학자들이 제기한 문제들은 우리가 던질 수 있는 가장 심오한 질문들에 속한다. _본문 18～9쪽 만약 과거로 가는 시간여행이 언젠가 가능해지면, 예수의 십자가형처럼 중요하거나 인기 있는 사건들에는 시간관광객들이 붐비지 않겠는가? 시간여행에 대한 별도의 제재가 없는 상태에서 유명한 사건들에 몰리는 참관자들의 수는 모든 시간대에서 떠나온 시간여행자의 수와 같지 않겠는가? 어떤 과학자들은 인기 있는 역사적 사건들이 그처럼 많이 붐비지 않는 것이 시간여행이 불가능하다는 증거라고 주장하기도 한다. 어쩌면 역사적인 사건의 현장에는 한두 명의 시간여행자들이 그 시대의 군중 속에 섞여들었을 수도 있다. 그러나 시간여행자들이 대거 참석했다면 틀림없이 역사 문헌들에 그 상황이 기록되었을 것이다. 그렇다고 해서 이 추측으로 타임머신은 만들 수 없는 것이라고 단정짓지는 못한다. _본문 131쪽 과거로 가는 시간여행에서 생길 수 있는 역설을 피하는 또 하나의 방법은 우주가 시간여행의 결과로 나누어진다는 개념이다. 새로운 우주는 시간여행자가 시간을 거슬러 가기 전에 알고 있었던 역사를 따르는 원래의 우주에서 갈라져 나온다. 다시 말하면 시간여행자는 시간을 거슬러 올라감으로써 평행한 우주를 하나 더 만들어낸다. 당신이 태어나기 전에 당신 어머니를 죽이는 것은 이 새롭게 만들어진 우주에서는 당신이 태어나지 못하는 것을 의미한다. 그러나 이것이 원래의 우주에서 당신이 태어났다는 사실을 바꾸지는 않는다. _본문 132쪽 다양한 연구자들이 알려진 물리법칙을 위배하지 않으면서 순방향 및 역방향 타임머신을 만들 수 있는 방법들을 제안해왔다. 물리법칙은 우리에게 무엇이 가능한지 말해주지, 이 시점에 있는 인간에게 무엇이 현실성이 있는지를 알려주지는 않는다는 것을 기억하라. 시간여행의 물리학은 여전히 걸음마 수준에 있다. 오늘날의 모든 물리학자들은 미래로 가는 시간여행이 가능하다는 것을 인정하지만, 여전히 많은 수가 과거로 가는 시간여행은 결코 쉽게 실현되지 않을 것이라고 믿고 있다. 인간이 역방향 및 순방향 시간여행을 위한 효과적인 기술을 결코 갖지 못할 것이라고 말하는 어느 누구의 말도 믿지 말라. 정확하게 미래 기술을 예측하는 것은 거의 불가능하며, 역사는 기술에 대한 과소평가로 가득 차 있다. _본문 362～3쪽 공간여행에 대한 공상과학소설은 이미 인간에게 달 여행의 영감을 제공한 바 있다. 마찬가지로 시간여행 이야기가 진짜 시간여행 메커니즘을 창안하도록 우리에게 영감을 부여할 수도 있지 않겠는가? 우리가 아인슈타인의 속도 제한을 극복할 방법을 찾아냄으로써 모든 시공간을 우리의 집으로 만들 수도 있지 않겠는가? 인류가 21세기에 시공간에 대해 무엇을 발견할지 무척 궁금하다. 약 40억 년 전만 해도 생물은 자기복제를 할 줄 아는 생화학 기계에 불과했다. 이 시간보다 엄청나게 짧은 시간 동안 인간은 오스트랄로피테쿠스 같은 생물에서 진화했다. 오늘날 인간은 달 위를 걸었고, 일반상대성 이론에서 양자 우주론에 이르는 생각들을 연구해왔다. 우리가 어떤 존재로 진화해갈지 누가 알겠는가? _본문 364쪽