시간멈춤, 그게 가능하다고?

빛을 조절하면 시간은 멈춘다? 아인슈타인은 상대성 이론에서 “강한 중력장 상태에서는 시간의 흐름이 느려질 수 있다.”고 했다. 그런데 이번에 코넬대학의 연구팀은 시간을 완전히 차단하는데 성공했다고 한다. 빛을 구부려 “시간의 구멍”을 만들어내는 수법으로, 적어도 외관상 시간이 멈춘 것과 같다는 것.

 이 실험은 가시광선을 굴절시켜 물체를 보이지 않게 하는 “투명 망토”의 연구 성과에 근거한다. 빛이 물체에 닿지 않고 피해 다녔을 경우, 그 빛은 산란도 반사도하지 않기 때문에 물체는 보이지 않게 된다는 것이 투명 망토의 이론이다.

연구팀은 이 개념을 응용하여 시간의 “구멍”을 만들어내는 것에 성공했다. 그러나 약 40피코초(1조분의 40초)로 매우 짧다. 참고로 1 피코초는 1조분의 1로, 빛의 속도로 보면 약 0.3mm 진행하는 시간이다.  빛의 속도를 올리거나 시간적인 왜곡을 발생시키면 시간영역 광선에 차이가 발생하는 그 순간에 일어난 사건은 빛을 산란하지 않고 보이지 않기 때문이라고 연구에 참여한 코넬 대학 물리학자 Alex Gaeta는 설명한다.

 예를 들어, 귀중한 전시물을 보호하는 박물관 방범장치를 생각하면 쉽다. 이 방법장치는 오가는 레이저를 범인이 횡단할 때 감지기가 반응하여 경보가 울리는 시스템이다. 그러나 광선의 일부 속도를 올리고, 다른 부분에서 속도를 떨어뜨리면 순간적으로 광선이 중단된다.이 타이밍이라면 누구나 잡히지 않고 통과가 가능하다. 그 직후에 모든 속도를 정상으로 되돌 리면 광선은 복구되며 감지기는 “이상 없음”으로 판단해 버린다.

이 실험의 자세한 내용은 “Nature”잡지 1월 5일 호에 게재되어있다.

이방인