시간여행 과학이 묻고 철학이 답하다

시간이란 무엇인가?
시간여행은 정말 가능한가?

시간이란 무엇인가? 이 물음 앞에 쉽게 대답을 내놓을 사람은 아마도 없을 것이다. 시간은 너무도 익숙해서 잘 알고 있는 듯 착각하게 되지만, 사실 시간이라는 개념만큼 알쏭달쏭하고 이해하기 어려운 것은 없다. 이와 더불어 우리가 강한 호기심으로 묻는 질문이 있다. 정말로 시간여행은 가능한가? 우리는 <터미네이터>를 보며 시간여행의 짜릿한 긴박감을 느꼈다면, <인터스텔라>를 통해서는 시간여행이 인간 상상력의 소산만이 아닐 수도 있겠다는 생각을 품게 된다. 최근 천체물리학의 놀라운 발견과 연구를 접하며, 시간여행이 가능할 수 있다는 결론을 의심하지 않게 된 것이다. 그러나 시간 개념은 특수상대성이론을 비롯한 물리학 이론으로만 구성되지 않는다. 인류가 생성된 이래, 형이상학, 인식론, 언어철학, 물리철학, 논리학 등 제반 학문에서 시간은 늘 첨예한 쟁점을 이루는 핵심 논제였다. 이 책은 시간을 둘러싸고 이루어져온 인류 지성사의 맥락을 정리, 소개하면서 그 대표적인 주장들의 논지와 허점을 흥미로운 이야기로 해설해간다.

시간이론을 3차원주의와 4차원주의로 구분하여 논증한다

 시간이론은 크게 ‘시간이 흐른다’는 3차원주의와 ‘시간이 흐르지 않는다’는 4차원주의로 구분된다. 3차원주의와 4차원주의는 최근 영미권을 중심으로 철학과 과학 분야에서 흥미로운 논란을 일으키고 있는 이론이지만, 정작 국내에는 아직 제대로 소개조차 되지 않았다. 과학적 시간이라는 이름으로 4차원주의를 주장하는 대중 물리학 책은 많이 나와 있고, 4차원주의를 배경으로 하는 <인터스텔라> 등과 같은 SF영화는 많이 만들어졌지만, 정작 3차원주의와 4차원주의를 제대로 소개하는 책은 아직까지 없었다. 그러다 보니 많은 사람들은 어설픈 4차원주의자가 되었고, 3차원주의에 대해서는 아무것도 알지 못했다. 이 책의 목적은 철학과 과학의 관점에서 3차원주의와 4차원주의를 본격적으로 소개하는 것이다. 이를 위해서 고대 그리스 시대의 오래된 쟁점으로부터 시간여행에 관한 최근의 쟁점에 이르기까지, 3차원주의와 4차원주의 사이에 벌어진 흥미로운 논쟁을 소개한다. 그리고 근대 시간이론과 3차원주의를 결합하여 새로운 3차원주의를 제시한다.
난해한 시간이론을 쉬게 이해할 수 있도록, 다음의 4가지 질문을 중심으로 이야기를 풀어간다.

터미네이터는 1984년으로 갈 수 있는가?
시간여행은 정말로 가능한가? 시간여행은 불가능해 보인다. 왜냐하면 시간여행은 과거나 미래로 가는 여행인데, 과거는 이미 사라졌고 미래는 아직 존재하지 않기 때문이다. 이 쟁점에 대한 3차원주의자(도위와 다니엘스)와 4차원주의자(그레이와 밀러)의 입장을 살펴본다.

팀은 자신의 할아버지를 죽일 수 있는가?
시간여행자는 이미 벌어진 과거를 바꿀 수 있을까? 그것은 불가능해 보인다. 예컨대 만약에 시간여행자가 과거로 가서 자신의 할아버지를 죽이면, 시간여행자는 태어날 수조차 없기 때문이다. 이 쟁점에 대한 3차원주의자(비벨린)와 4차원주의자(루이스, 브라나스, 사이더)의 입장을 살펴본다.

엘비스 프레슬리는 과거의 자신을 만날 수 있는가?
엘비스 프레슬리가 과거로 가서 젊은 시절 자신을 만날 수 있을까? 만약 그렇다면 “엘비스는 날씬하면서 동시에 뚱뚱하다”는 문장을 참이라고 해야 한다. 이 쟁점에 대한 3차원주의자(마코시안, 밀러, 캐롤)와 4차원주의자(사이더)의 입장을 살펴본다.

존 코너는 오로라 공주의 마음을 돌릴 수 있을까?
현재의 행위를 바꾸면 미래를 바꿀 수 있을까? 특수상대성이론의 상대적 동시성 개념을 받아들이면, 과거/현재/미래는 결정되어 있다. 따라서 현재 어떤 행위를 하든 간에 미래는 바뀌지 않는다. 벌어질 일은 어쨌든 벌어지도록 되어 있기 때문이다. 이 쟁점에 대한 3차원주의자(스타인)와 4차원주의자(퍼트남)의 입장을 살펴본다.

지은이 : 김필영 

한국외국어대학교에서 철학박사 학위를 취득하고, 동 대학에서 논리학을 강의하였다. 분석철학과 과학철학에서 활발하게 논의되고 있는 시간이론을 국내에 소개하는 데 관심이 있다. 현재는 일반상대성이론과 양자역학과 관련된 시간이론 연구에 집중하고 있다. 주요 논문으로는 「시간의 형이상학과 과학」, 「시간여행은 가능한가?」, 「특수상대성이론과 칸트의 시간이론」, 「조주의 선문답에 대한 언어비판적 분석」 등이 있다.
 

추천사: 새로운 배를 떠나 보내며 _임일환
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1장 프롤로그

2장 시간여행에 관한 이야기
 터미네이터는 1984년으로 갈 수 있을까? | 팀은 자신의 할아버지를 죽일 수 있을까? | 엘비스 프레슬리는 젊은 시절의 자신을 만날 수 있을까? | 존 코너는 안드로메다 함대의 지구 침공을 막아낼 수 있을까?

1 시간여행이란 무엇인가?
시간여행의 정의 | 시간여행은 가능한가? | 시간여행의 유형 | 점프형 시간여행 | 시간지연형 시간여행 | 순환형 시간여행 | 시간여행의 논리적 가능성

2 터미네이터는 1984년으로 갈 수 있을까?
도착지-비존재 논증 | 도착지-비존재 논증에 대한 반론 | 출발지-비존재 논증 | 출발지-미결정 논증 | 정리

3 팀은 자신의 할아버지를 죽일 수 있을까?
할아버지 패러독스 논증 | 루이스의 반론 | 비벨린의 반론과 브라나스의 재반론 | 정리 | 바나나 할아버지 패러독스 논증 | 사이더의 반론 | 정리

4 엘비스 프레슬리는 젊은 시절의 자신을 만날 수 있을까?
엘비스 패러독스 논증 | 사이더의 첫 번째 해법 | 마코시안의 두 번째 해법 | 켈러와 넬슨의 세 번째 해법 | 캐롤의 네 번째 해법 | 정리

5 존 코너는 오로라 공주의 마음을 돌릴 수 있을까?
광속불변의 원리와 상대적 동시성 개념 | 오로라 공주 논증 | 스타인의 반론 | 맥스웰의 반론 | 딕스와 맥스웰의 논쟁 | 스타인과 맥스웰의 논쟁 | 정리

3장 3차원주의와 4차원주의

1 아리스토텔레스와 파르메니데스
 우리는 동일한 강에 몇 번이나 들어갈 수 있는가 | 헤라클레이토스: 우리는 동일한 강에 두 번 들어갈 수 없다 | 파르메니데스: 우리는 동일한 강에 한 번도 들어갈 수 없다 | 아리스토텔레스: 우리는 동일한 강에 여러 번 들어갈 수 있다 | 정리

2 A-시간론과 B-시간론
A-시간론과 B-시간론 | 맥타가트 논증: 시간은 존재하지 않는다 | 첫번째 반론: 변화 없는 텅 빈 시간은 있을 수 있다 | 두번째 반론: 과거성, 현재성, 미래성을 ‘동시에’ 가지는 것은 아니다 | 세번째 반론: 사건은 변할 수 없다 | 네번째 반론: 맥타가트 논증은 타당하지 않다 | 정리

3 시제주의와 무시제주의
 시제주의와 무시제주의 | 러셀의 무시제주의 | 후기의 무시제주의 | 프리스트의 반론 | 프라이어의 반론 | 정리

4 현재주의와 영원주의
 네 개의 형이상학 시간이론 | 우리는 왜 과거와 미래에 대한 태도가 다른가? | 우리는 왜 현재를 생생하게 경험하는가? | 문장을 참인 것으로 만드는 진리확정자는 어디에 있는가? | 정리

5 이동지속이론과 시간적 부분이론
 변화와 지속의 문제 | 이동지속이론 | 확장지속이론 | 찰나지속이론 | 기계인간 민수와 아메바의 분열 | 시간적 부분이론에 대한 반론 | 정리

6 로렌츠 해석과 민코프스키 해석
 특수상대성이론 해석의 문제 | 원리적 이론과 구성적 이론 | 민코프스키의 4차원주의 해석 | 로렌츠의 3차원주의 해석 | 아인슈타인과 로렌츠의 선택의 이유 | 정리

4장 잃어버린 시간을 찾아서

1 뉴턴, 라이프니츠, 칸트
 뉴턴의 절대주의 | 라이프니츠의 관계주의 | 칸트의 형식주의 | 정리

2 관계적 3차원주의
 칸트에게서 뉴턴을 발견하다 | 칸트에게서 라이프니츠를 발견하다 | 라이프니츠에게서 다시 뉴턴을 발견하다 | 보편시간과 보편공간 | 기존의 3차원주의와 관계적 3차원주의 | 정리

3 우주선 사고실험과 쌍둥이 사고실험
 시간지연과 길이수축 | 물리적 현상과 좌표적 현상 | 우주선 사고실험을 이용한 보편공간의 추론 | 우주선 사고실험의 응용 | 쌍둥이 사고실험 | 쌍둥이 사고실험의 응용 | 보편시간의 추론 | 정리

4 시간여행 다시보기
 딕스 다시보기 | 도위 다시보기 | 루이스 다시보기 | 정리

5장 에필로그

 철학과 과학의 공존과 대립 | 3차원주의와 4차원주의 사이의 공방 | 철학과 과학으로서의 3차원주의와 4차원주의

 주석
 참고문헌
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