왜 시간은 앞으로만 흐를까?(Why does time only flow forward?)

 

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1. 깨진 컵은 왜 다시 붙지 않을까


깨진 컵은 돌아오지 않지만, 이유는 있다!


아침에 컵을 떨어뜨려 산산이 깨진 경험은 누구나 한 번쯤 있습니다. 하지만 그 조각들이 스스로 공중으로 떠올라 원래의 컵으로 되돌아오는 장면은 상상 속에서만 가능합니다. 직관적으로는 “말이 안 되기 때문”이라고 생각하지만, 과학적으로 보면 이야기가 조금 달라집니다. 실제로 많은 물리 법칙은 이 장면을 완전히 부정하지 않습니다.


2. 물리 법칙은 시간을 구분하지 않는다

뉴턴의 운동 법칙, 전자기 법칙, 미시 세계의 기본 방정식들은 시간의 방향을 따로 지정하지 않습니다. 공이 굴러가든 되돌아오든, 방정식은 똑같이 성립합니다. 즉, 물리 법칙만 놓고 보면 시간은 앞뒤가 없습니다. 그렇다면 우리가 느끼는 ‘시간의 방향’은 어디서 생겨난 걸까요?


3. 시간의 방향을 만드는 엔트로피

그 해답은 엔트로피에 있습니다. 엔트로피는 시스템이 얼마나 무질서한지를 나타내는 물리량입니다. 잘 정돈된 상태는 엔트로피가 낮고, 뒤섞인 상태는 엔트로피가 높습니다. 자연에는 “닫힌 계에서 엔트로피는 감소하지 않는다”는 중요한 법칙이 있습니다. 이 때문에 세상은 자연스럽게 정돈된 상태에서 어질러진 상태로 흘러갑니다.


4. ‘가능’과 ‘일어남’은 다르다

컵 조각이 다시 하나의 컵이 되는 것은 이론적으로는 불가능하지 않습니다. 하지만 그 수많은 조각이 정확한 위치와 속도로 동시에 움직여야 하므로, 그 확률은 사실상 0에 가깝습니다. 우리는 불가능해서 못 보는 것이 아니라, 일어날 확률이 너무 낮아서 평생 한 번도 보지 못하는 것입니다.


5. 우리가 느끼는 시간은 사실 ‘질서의 변화’다

결국 시간은 흐르는 것이 아니라, 엔트로피가 증가하는 방향을 우리가 시간으로 인식하고 있는 것입니다. 기억이 과거에만 존재하고, 미래는 예측만 가능한 이유도 여기에 있습니다. 만약 엔트로피가 줄어드는 우주가 있다면, 그곳의 존재들은 우리와 정반대의 시간 감각을 가질지도 모릅니다.


6. 시간은 시계가 아니라 우주가 만든다

시계는 시간을 측정할 뿐, 시간을 만들지는 않습니다. 우리가 느끼는 시간의 흐름은 우주가 점점 더 무질서해지는 방식 그 자체입니다. 깨진 컵이 돌아오지 않는 이유는 단순한 일상의 비극이 아니라, 우주 전체가 따르고 있는 가장 기본적인 방향성인 셈입니다.


이상으로 글을 마치도록 하겠습니다. 

끝까지 읽어주셔서 감사합니다. 



도도한 쭌냥이

전반적인 과학 분야와 엔지니어링 분야 등 다양한 주제에 관심이 많습니다.

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