출처 : Newton 1994년 9월호

<우주 여행에서 돌아왔을 때, 지구는 어떻게 되어 있는가?>

운동하는 물체의 시간은 늦어진다는 것을 알았다.
그렇다면 여기서 '쌍둥이 패러독스'라는 문제를 생각해 보자.

쌍둥이 형제가 있다고 하자.
형이 초고속의 우주선을 타고 우주여행을 하고 있는 동안
아우는 지구에 남아서 형이 돌아오기를 기다린다.
운동하는 물체의 시간은 천천히 진행되므로 우주 여행을 한 형이
지구에 남아있던 아우보다도 젊어지는 것처럼 생각된다.
지구에 있는 아우가 본 경우, 분명히 형이 움직이는 것처럼 보인다.
그러나 운동은 상대적이므로 형이 보는 경우에는
우주선이 멈춰 있고, 지구가 고속으로 움직이는 것처럼 보일 것이다.
그렇게 되면 반대로 형보다도 아우 쪽이 젊어지게 된다.

이것이 쌍둥이 패러독스이다.
실제로는 어떻게 될 것인가? 형이 탄 우주선은 지구를 떠났을 때나
되돌아 올 때에 가속이나 감속을 해야 한다.
가속이나 감속할 때, 우주선에는 겉보기 중력이 걸리게 된다.
그리고 그 겉보기 중력에 의해 우주선을 타고 있는 형의 시계가 늦어지게 된다.
아우의 경우에는 그러한 일이 일어나지않는다.
결국 쌍둥이 패러독스의 답은 우주 여행에서 형이 돌아왔을 때에는
아우보다도 형 쪽이 젊다는 것이다.
이것은 초고속으로 우주여행을 하고 되돌아왔을 때 미래의 지구에
갈 수 있다는 것을 나타내고 있다.

주석 :
패러독스? 참된 명제와 모순된 결론을 낳는 추론을 패러독스(역설)라고 합니다.

추신 :
이러한 시간 여행의 개념이 적용된 만화가 바로 유명한 '건버스터'입니다.
우주원정전쟁을 떠났던 친구가 지구에 돌아왔을 때,
그녀의 친구는 벌써 아기 엄마가 되어 있었지요.



복사한출처:http://starnspace.new21.org

원문: 천문노트 옛 노트 (2004-07-10)