“인류의 진보는 속도와 관련 있다.”
이 말은 1987년부터 1994년까지 방송되었던 2360년대를 배경으로 한 TV 드라마 Star Trek 두 번째 시리즈인 The Next Generation(TNG)의 한 에피소드에 나오는 말입니다. 1996년 개봉된 스타트랙의 여덟 번째 극장판 First Contact에서 보그(Borg) 종족은 시간 여행을 통해 2063년 4월 4일의 지구로 가서 몬태나의 미사일 기지에 공격을 퍼붓는데, 다음날 일어날 인류 최초의 워프 비행을 방해하려고 한 것입니다. 다행히 엔터프라이즈 승무원들의 도움으로 제프램 코크레인(Zefram Cochrane)은 초광속 우주선 “피닉스”를 타고 워프에 성공하고, 마침내 인류는 외계문명과의 첫 만남을 이룹니다.

사용자 삽입 이미지
스타트랙 시리즈 전반에는 직접 접촉할 수 있는 문명의 기준을 워프 개발 성공 여부에 두고 있습니다. 그래서 우주를 탐험하는 모든 이는 워프를 개발하지 못한 문명에 어떤 식으로든 영향을 주어서는 안 된다는 지령에 따라야 합니다. 이 지령에는 문명의 고유성을 보호하려는 선한 의도가 담겨 있습니다. 그러나 그 이면으로는 광속의 장벽을 깨지 못해 항성 간 여행을 할 수 없는 문명은 진정한 우주 문명이 아니라는 문명의 기준을 제시하고 있습니다. 그리고 그 기준이 긍정적이라고 할 수 있으며, 첫머리의 말처럼 문명의 진보는 속도와 관련이 있습니다. 인류의 문명은 지난 수천 년 동안 거리를 정복하면서 발전해 왔고, 진보의 속도는 얼마나 ‘빨리 거리를 단축하는가?’로 결정되었습니다.

인류는 걷는 것에서 시작해 말을 타고 속도를 단축하고 배를 이용해 공간을 극복했으며, 다시 복잡한 기관을 발명함으로써 지구의 모든 곳을 터전으로 삼을 수 있게 되었습니다. 그리고 20세기에 이르러 대기권을 벗어나며 우주 시대로 접어들었습니다. 그러나 반세기가 지난 지금까지도 우리는 단 하나의 물체도 태양계 바깥으로 내보내지 못했으며, 이변이 없는 한 앞으로 백 년이 더 지나도 그럴 것입니다. 우리 태양계의 범위를 정하는 것은 조금 모호하지만, 태양이 근처 별들의 중력장을 압도하는 12만 5천AU(약 2광년) 너머로 가려면 현재 우리가 만들 수 있는 가장 빠른 우주선(초속 30Km)으로도 2만 년이 걸립니다. 그리고 우리 태양에서 가장 가까운 항성계 센타우루스자리 알파(α Centauri)까지는 4만 년이 넘게 걸립니다.



고성능 망원경으로 밤하늘을 보면 별들이 촘촘히 붙어 있는 듯이 보이고, 실제로도 많은 별은 매우 가까운 거리에서 서로 힘으로 얽혀 있습니다. 4천억 개의 항성이 모여 있는 우리 은하의 원반 지름은 대략 10만 광년인데, 거기서 우리 태양과 센타우르스 사이의 4.3광년이란 붙어 있는 것과 마찬가지로 가까운 거리입니다. 그럼에도, 우리는 인류 문명의 전 역사보다도 긴 시간이 지나도 가장 가까운 이웃 항성계에 도달하지 못합니다. 만약 인류가 은하 반대편까지 우리의 메시지를 담은 우주선을 보낼 위대한 계획을 세우고, 에너지가 고갈될 염려가 없는 초속 120km의 아주 빠른 우주선을 발사했다고 가정을 해보겠습니다. 현재 은하 중심에서 태양까지의 거리는 약 26,000광년입니다.
 
우주선은 모든 우주의 재난을 무사히 넘기고, 은하의 중심을 살짝 피해 마침내 1억 천만 후, 은하 중심에서 26,000광년 떨어진 반대쪽에 도달했습니다. 우주선의 인공지능은 1억 천만년 전에 은하 반대쪽에 번성했던 인류의 원대한 메시지를 가까운 별에 타전합니다. 그러나 그 메시지를 받은 것은 놀랍게도 지구였고 그들은 오래전 인류가 멸망한 후에 새롭게 발현한 문명이었습니다. 그들이 과거 인류의 메시지를 받은 이유는 우리 태양계가 대략 초속 220km로 은하 중심을 기준으로 공전하기 때문이었습니다. 공전 주기가 약 2억 2,600만 년이므로, 1억 천만년 후 우리 태양계는 지금과 반대지점에 가 있습니다. 물론 이 이야기에는 우주선이 별의 소용돌이와 상관없이 절대 좌표를 가지고 나아가야 한다는 등의 오류가 있지만, 그저 충분한 속도가 없는 문명의 허망함에 대한 농담일 뿐입니다.

인류가 충분한 속도를 만들 법칙을 발견하지 못한다면 문명의 확장성은 진부해지다가 결국 우리는 태양계 안에서 우물안 개구리로 생을 마감하고 말 것입니다. 현재 인류가 만들어낸 가장 진보한 이론에 의하면 빛의 속도에 가까우면 가까울수록 질량이 증가하는데, 그 질량 증가치는 처음엔 늘어나는 질량이 거의 없다시피 하다가도 광속에 가까워질수록 질량이 기하급수적으로 늘어나서 광속에 다다르면 질량은 무한대 됩니다. 그래서 무한대의 에너지 공급이 없는 한 무한하게 광속에 가까워질 수 없습니다. 그러나 문명은 계속 진보할 것이고, 그에 따라 속도는 비약적으로 늘어나고, 다시 속도는 진보를 촉진할 것입니다. 그리고 언젠가는 새로운 이론으로 무장하여 광속에 버금가는 속도를 따라잡을지도 모릅니다.

비록 광속을 극복할 수 없다고 치더라도, 런던대학 버벡 컬리지(Birkbeck College)의 천문학자 이언 크로포드(Ian Crawford)의 ‘어쩌면 우주에 우리 은하에는 우리밖에 없을지도 모른다(Maybe we are alone in the galaxy after all)’라는 글에서처럼 인류가 광속의 10%(워프 0.5)로 달릴 수 있는 우주선을 개발하여 쉬지 않고 외부로 나아가며 400년마다 식민지의 규모를 두 배로 늘린다면, 문명의 가장자리 경계는 매년 0.02광년씩 확장되어 500만 년 후에는 우리 은하 전체를 식민지로 만들 수 있습니다. 그의 말대로 500만 년은 인간에게 있어서 엄청나게 긴 시간이지만 은하의 수명에 비하면 0.05%에 지나지 않고, 100억 년이 넘는 천문학적인 시간의 스케일과 비교하면 순간에 지나지 않습니다.

그러나 외계로의 확장을 멈추지 않는 문명이라면 결코 속도의 한계점 확장에도 멈추지 않을 것입니다. 모든 기록과 한계는 깨어지려고 있는 것입니다. 인류가 현재 발견한 한계 속도 역시도 영원히 깨지 못할 벽이 아니라 깰 방법을 이론적으로 완성하지 못한 것입니다. 미구엘 알쿠비에르(Miguel Alcubierre Moya)가 "The Warp Drive: Hyper-fast travel within general relativity"라는 논문에서 제시한 알쿠비에르 항법(Alcubierre drive)은 앞쪽에 있는 공간을 수축시키고 뒤쪽 공간을 확장하면서 빠르게 전진하는 원리를 이용해 현재의 물리법칙을 위반하지 않고도 광속보다 빠르게 이동할 수 있게 해줍니다. 다만, 그의 이론을 현실화할 수 있는 기술이 충분하지 못할 뿐입니다.



어쩌면 지금껏 그래 왔듯이 뜻밖의 발견으로 그 기술이 실현되어 2063년 최초의 초광속 비행이 성공할지도 모릅니다. 그러면 다시 인류는 1947년 10월 14일 무수한 좌절을 뚫고 처음으로 음속을 돌파하고서 그랬듯이 곧 새로운 벽을 넘으려는 도전을 이어갈 것입니다.

-그림 : 영화 스타트랙 중에서
-인류의 진보와 속도(warp speeds) 2편으로 이어집니다.


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Posted by 외계인 마틴
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  1. 2010.08.30 00:42 신고
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    오랜만에 뵙습니다. 지독하게 더운 여름을 무사히 넘기지 못해 긴 시간 시원한 물 속으로 잠수 중이었습니다.
    약속할 수는 없지만 자주 뵙겠습니다 ^^)
  2. 2010.08.30 03:09 신고
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    어이쿠 오래간만입니다. 오랜만에 RSS에 마틴님 글이 뜨는군요.
    긴 시간 물 속에 잠수중이었다니... 르리에(http://mirror.enha.kr/wiki/르뤼에)라도 다녀오신 겁니까.;;;

    저는 초광속 항행에 대해서 좀 부정적입니다. 알쿠비에르 항법이란게 분명 일리가 있긴 한데 과연 중력을 제어하는 방법이 존재하는가.. 라는 것이지요.

    이것보다 더 난처한 것이 바로 경제의 문제인데 과연 여기에 에너지의 수준을 과연 충족할 수단이 있겠는가 하는 것이지요. 원자력이라던가 핵융합이라던가 반물질 반응이라던가 하는 현대 물리학으로 생각할 수 있는 최대한의 에너지로도, 그러니까 물질을 상대성 이론에 의한 순수한 에너지로 변환시키는 그 방법으로도 필요 에너지량을 맞추기가 힘들지 않을까 하는 생각이 듭니다.
    • 2010.09.18 14:37 신고
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      말씀하신대로.. 현재 과학으로는 분명 부정적일 수밖에 없네요. 스타트랙은 현대의 물리법칙을 뛰어넘은 시대를 배경으로 할 수밖에 없죠. 그렇지 않다면 별들 사이를 여행하고 탐사한다는 설정이 불가능하기 때문입니다.
      일단 이런 사실만 무시하면 정말 신비한 내용을 담고 있는 미래에서 온 메시지죠 ^^
  3. 멋진돌멩이
    2010.08.30 15:53 신고
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    오래 잠수하시면서 전복이라도 따오시지 그러셨나요ㅋ;
    마틴님 글에 댓글은 처음 달아보는군요.(읽기는 계속 읽었습니다만)
    마틴님의 지난 포스팅 이후로 2,3일에 한 번씩 들르며 언제 오시나.. 외계로 가신건가 했습니다^^;;
    아무튼 앞으로도 좋은 글 부탁드립니다^^

    경제의 문제라는 것이.. 글쎄요, 옛날 인류가 불을 처음 쓰던 시절에 그게 증기기관이 될 꺼라는 상상이나 기술이 되지 못했을테고, 석탄 태워 물 퍼올리던 시절은 원자력이라는 건 꿈도 꿔보지 못했겠지요. 현대 물리학 중 이론 물리학은 이미 우리가 상상하기도 힘든 에너지의 이용에 대한 언급을 하지만, 막상 핵융합도 터뜨리는 폭탄 외에는 실현시키지 못하고 있지요.
    결국 기술이 발전할 수록 그 비용은 자꾸 떨어지니..
    우리가 아는 과학도 사실 한계(?)라는 것이 멀고도 멀지 않을까 싶네요.

    아..정말 살아서는 그리 오랜 세월을 살 수 없으니 자각할 수 있는 영혼이 되어 지구를 수십억년 지켜봐보고 싶어요 ㅋㅋ(이왕이면 시간 빠르게 해서)
    • 2010.09.18 14:40 신고
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      미래에 대한 다양한 SF 드라마가 있지만
      그 중에서 스타트랙이 사랑받는 이유는 전쟁을 그린 것이 아니라 외계와의 만남을 목적으로 하는 탐사를 그렸기 때문에고, 그 과정에서 생각하게 하는 철학을 보여주기 때문입니다.
      또 한편으로는 생명체의 다양성과 진화의 미래형을 잘 그리고 있죠 ^^
  4. 댓글
    2010.08.31 23:18 신고
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    잘 읽고 갑니다.
    감사합니다^^
  5. 레반
    2010.09.17 20:28 신고
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    마틴님도 어지간히 StarTrek 팬이신가보네요..

    저도 갠적으로 TNG,VGR 시리즈 정말 좋아합니다.

    에피소드가 수백개가 넘어가는만큼, 그리고 팬들의 기대가 높은만큼
    질이 떨어지는 에피소드도 많고 그에 대한 비판도 가차없지만은


    정말이지 몇몇 좋은 에피소드는 인간성과 인간과 우주의 미래 생명의 정의
    같은 철학적 문제부터
    단순한 가족의 사랑과 같은 이야기. 또는 단순히 상상을 뛰어넘는
    외계존재에 대한 하나의 가능성 제시등


    스타트랙은 정말 시사하는 바가 큰 것 같고, 국내에서 티비시리즈가
    일본이나 기타 유럽국가들처럼 대대적인 인기를 끌고 있지 않다는게
    아까울 뿐입니다. 나중에 여유생기면 제 블로그에 스타트랙에
    대해서 글을 올려서 홍보좀 해야겠네요.


    님 말씀처럼 광속 비행은 불가능할지도 가능할지도 모릅니다.

    허나 인류가 우주로 끊임없이 나가려 노력한듯 한세대에서 끝날문제가 아닌

    진정으로 500만년까지 보고 불가능을 향해 계속 도전해야하는 문제인 것만은

    확실한 사실 인 것 같네요
    • 2010.09.18 14:44 신고
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      옛날에 바다를 건너는 것이 불가능해 보였던 시절이 있었듯, 지금 불가능해 보이는 항성 간 여행이 보편적인 일상이 될 날이 오지 않을까요?
      우리는 겨우 수천년 동안 관찰한 우주와 현상으로 지금의 과학을 확립하고 있는데, 앞으로 천년을 더 연구한다면 어떤 것을 발견하게 될지는 짐작할 수 없는 거죠 ^^)
  6. 레반
    2010.09.17 20:52 신고
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    더 나아가서 스타트랙에 큐라는 존재가 인간의 가능성을 대단히 높게
    평가하면서 억겁의 시간이 흐르면

    인간은 큐 (거의 신적인 능력을 지닌 외계종족, 시간에조차 영향권 밖임)

    를 능가할 수도 있는 잠재력을 지녔다면서, 인간의 끊임없이 배우고 발전하고
    하는 능력을 높게치는 발언을 하는 뜻깊은 장면과
    피카드가 셰익스피어 구문일 인용하면서 시적으로 그런 가능성을 표현한
    구절도 있는데

    스타트랙 원작자 진로든베리가 스타트랙을 통해 뭘 말하고 싶어하는지
    가장 직접적이면서도 미묘하게 이야기를한 바가 아닌가 싶네요..


    저는 저 구문에 감동받았지만, 외국사이트돌아다녀보면 저 구문이 유치하다는
    사람도 간혹 있더군요 셰익스피어의 원 구문을 망쳤다면서

    허나 유투브나 다른 사이트보면 대부분 저랑 같은 의견인 사람이 많은 듯..

    또 어떤이의 리뷰를 보면 인간에겐 "끊임없이 배우고 자라나려는 열망"이
    없기 때문에 이 에피소드는 말이 안된다고 비판을 하더군요


    하지만 제 생각엔 오히려 스타트랙에서 말하고자 한건 인류는 끊임없이
    열망하고 발전할려는 의지를 가진다면 큐 같은 무지막지한 능력을
    지닌 지성과도 억겁의 시간이 흐르면 동등하게 또는 그를 넘어선 존재
    까지 될 수 있다는 인류에 대한 하나의 낙관적인 미래를 제시한 거라고
    보이고, 상당히 공감도 했네요


    외계인 마틴님의 생각과 스타트랙에서 말하는 가능성, 그리고 스타트랙에
    깊이 영향을 받은 저의 믿음에 가까운 생각처럼

    인류가 그정도 잠재력을 일깨워내서, 스타트랙을 넘어서는 문명을
    언젠가 건설하고 우주의 신비를 벗어내기를 감히 바래보네요..

    -p.s 마틴님 스타트랙 관련 글 좀 많이 올려주세요 ㅎ 국내에 너무 스타트랙

    의 진가를 모르는 분이 많은데, 마틴님의 이러한 글이 스타트랙에 대한
    국내의 관심을 한번 환기시켜서 사람들이 진지하게 관심을 가지고
    그렇게 되면 TNG등 시리즈의 진지성과 대중성의 절묘한 조합을 필연
    적으로 느낄 수 밖에 없을터...

    개인적으로 스타트랙의 좋은 에피소드는 교육적 효과도 대단하도 생각..

    어쨋든 건강 조심하시고 앞으로도 좋은글 많이 올려주세요

    오랜만에 들렀더니 반가운 글이 있네요
    • 2010.09.18 14:49 신고
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      TNG나 보이져에서 큐가 나오는 에피소드는 늘 흥미롭죠.
      TNG 시즌 2엔가 보면 엔터프라이즈를 가둬놓고 실험하는 고차원 관찰자가 나오는데, 그는 우리 세계의 생물이 수명을 가졌다는 것을 신기해 합니다.
      뭐 정확히 기억나지 않지만 그 고차원 존재와 인간의 공통점으로 호기심을 들었던 것 같네요.
      아무튼 우리의 지적탐사 욕구는 우리를 위험으로 몰고가기도 하겠지만, 그 때문에 항상 나아가게 되고, 결국 더 높은 상태에 이르게 된다고 생각합니다.
      좋은 말씀 감사합니다. ^^
  7. 2010.09.19 15:01 신고
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    다음 글이 올라오는게 좀 늦으시기에.. 무슨 일이라도 생기신줄 알았습니다 ㅜㅜ

    라고 하기엔.. 제가 너무 늦게 찾아왔나요 ㅎㅎ

    갑자기 문득 마틴님의 글이 그리워져서 들어왔는데 와우, 벌써 글이 2개나 더 있네요.

    마틴님의 글을 마음의 양식으로 삼는 저의 입장으로써는 정말 기쁜 일이 아닐수가 없네요 ㅎㅎ
  8. 찬찬
    2010.11.01 12:31 신고
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    간만에 좋은 글 잘 읽었습니다.
    네, 우리가 하늘을 날고, 음속을 뛰어 넘었듯이 언젠가는 광속을 뛰어 넘을 시간도 오리라고 믿습니다.
    여기서 좀 더 현실적으로 생각해 보면, 뉴턴의 중력의 법칙이 relative theory의 속도와 질량의 근사식이었던 것처럼, 새로운 이론이 튀어 나와 C(빛의 속도)라는 절대 상수를 주는 relative theory를 대치할 가망성이 이제는 너무나 낮습니다. 그러기에는 이론값과 실측값의 차이가 너무나 작죠.
    대통일장이론 또한 점점 중력에 다가가고 있고요...
    한마디로 새로운 이론이 끼어들 틈이 없는 것 같습니다. 현재로써는 우리가 아는 것을 어떻게 기술할 것인가 라는 문제가 더 중요해 보입니다.
    Contact의 closing ment처럼 이 우주에 우리뿐이라면 너무나도 엄청난 공간의 낭비이고, 외계인은 있다고 보는 것이 더 타당하다고 생각합니다.
    그들 중 많은 문명은 광속의 벽을 뛰어 넘는 속도의 기술을 갖고 있을 것입니다. 하지만 그들도 우리와 같은 물질의 세계에서 같은 물리학 법칙의 적용을 받고 살고 있고, 말은 틀려도 그들 버젼의 relative theory가 있겠죠.
    우리가 갖고 있는 물리법칙 안에서는 위의 두 문장은 상충합니다.
    그래서 제 생각에는...어떤 것인지 지금으로써는 거의 단서가 없지만, dark matter가 우리에게 어떤 답을 줄 꺼라고 생각합니다.
    저의 상상일 뿐이지만...
    어쩌면 정말로 어쩌면, dark matter라고 하는 것은 본질 상으로는 우리 세계의 물질과 같은 것이지만 광속 이상의 속도로 움직이고 있기에 matter와 상호작용을 갖을 수 없는 dark matter가 되는 것이 아닐까요?
    뉴트리노에 대해서는 이미 잘 알고 있으시리라 생각합니다.
    음속을 넘나들 때 충격파가 생기는 것처럼 뉴트리노가 C 이하로 감속될 때 생기는 빛을 detection하려는 연구가 진행중입니다.
    부디 그 연구가 긍정적인 결과를 내기를 기원합니다.


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