시간과 공간 timespace

순간 이동이 가능하다면, 시간과 공간이 무의미해진다는 생각을 한 적이 있는데 한참 생각이 꼬리에 꼬리를 물다가 결국 시간과 공간은 같은 것이라는 결론을 내 마음대로 내린적이 있다. 물리학이나 철학적인 지식이 없어서 이게 진짜 무슨 관련이 있나? 하고 궁금해하기만 하다가 지피티와 대화를 나누었다 ☺️

1. 왜 공간과 시간이 본질적으로 같다고 느껴지냐?

말씀대로 순간이동을 상상하면 잘 드러나요.

• 공간: “여기와 저기”를 구분하는 것
• 시간: “지금과 나중”을 구분하는 것

그런데 즉시 이동이 가능하다면 → “여기와 저기”는 차이가 없어짐.
그 순간, “지금과 나중”도 사실상 차이가 없어집니다.
즉, 공간과 시간이 서로의 조건이면서 본질적으로 같은 성질을 공유한다는 감각이 드는 거예요.

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2. 순간이동과 인과관계

물리학에서 **인과관계(causality)**란

• 원인이 반드시 결과보다 앞서야 한다는 규칙입니다.
• 이건 광속이 유한하다는 전제에서만 안전하게 유지돼요.

만약 순간이동이 가능하다면?

• 공간적으로 아무리 떨어져 있어도 즉시 이동 가능 → “원인과 결과”의 순서가 흐트러질 수 있어요.
• 특히 상대성이론에서는, 서로 다른 관측자가 사건의 “동시성”을 다르게 본다는 특성이 있습니다.
• 그러면 어떤 관측자에겐 “A가 원인이고 B가 결과”인데, 다른 관측자에겐 “B가 먼저 일어나고 A가 나중”처럼 보일 수도 있어요.

즉, 순간 이동이 가능하다면 원인과 결과의 순서가 절대적이지 않게 되어, 인과관계가 무너질 수 있다는 거죠.

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3. 정리

• 공간과 시간은 따로 떨어진 게 아니라, 결국 **변화의 관계(거리/순서)**라는 본질을 공유하고 있음.
• 순간이동이 가능하다면, 공간적 분리가 사라지고, 시간적 순서(인과관계)도 흔들리게 됨.
• 그래서 **시공간은 하나의 짜임새(weave)**로 이해해야 하고, 그 안에서 인과관계를 지켜주는 ‘속도 제한(=빛의 속도)’이 핵심 역할을 하는 거예요.

 
책에서 본 내용인데 우주를 영어로 하면 3가지 정도가 되는데 바로 universe, cosmos, space 이렇게 3개가 바로 그것이다. 이 중에 space와 시간 time을 결합하면 timespace가 되는데 바로 시공간..! 왜 시공간을 묶어서 말했던 걸까? timespace라는 단어를 처음 사용한 사람도 나와 같은 생각을 했던 걸까? 🤔
 
좋은 질문이에요! “timespace” 또는 “spacetime(시공간)”이라는 개념과 그 유래를 살펴보면, 당신이 느끼는 직관과 꽤 연결돼 있습니다.

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1. “시공간(spacetime)” 용어의 역사

• **Hermann Minkowski(1864~1909)**라는 수학자가 1908년에 처음으로 “시공간”(Spacetime)이라는 용어를 사용했습니다.
• 그는 이렇게 말했어요:
• “시간은 공간과 분리될 수 없으며, 3차원 공간과 1차원 시간을 합쳐 4차원 시공간으로 생각해야 한다.”
• 아인슈타인의 특수 상대성이론(1905) 이후 이 아이디어를 수학적으로 깔끔하게 정리한 것이 바로 민코프스키의 시공간입니다.

즉, **‘시간과 공간은 본질적으로 연결되어 있고, 하나의 4차원 구조를 이루고 있다’**는 생각이 처음으로 명확하게 공식화된 순간이 민코프스키 시점입니다.

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2. 왜 그렇게 생각했는가

• 이전에는 뉴턴 물리학처럼 공간과 시간이 독립적이라고 가정했습니다.
• 그런데 아인슈타인의 특수 상대성이론에서:
  • 빛의 속도는 모든 관측자에게 동일
  • 관측자마다 시간과 공간의 길이가 달라짐
• 이를 수학적으로 정리하다 보니, 시간과 공간을 분리해서는 안 된다는 결론에 도달했죠.

즉, 민코프스키는 “시간과 공간은 서로 다른 좌표가 아니라, 하나의 좌표계”라는 관점에서 **당신이 느끼는 ‘본질적으로 같다’**라는 직관과 정확히 맞닿아 있습니다.

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3. 요약

• “시공간(spacetime)”이라는 말은 1908년 민코프스키가 처음 사용
• 의미: 시간과 공간은 분리된 것이 아니라, 한꺼번에 고려해야 하는 4차원 구조
• 당신의 직관과 비슷하게, “시간과 공간은 본질적으로 같다”는 사고에서 출발했다고 볼 수 있음

   
오호.. 그렇군.. 

 

gpt 이미지 생성이 자꾸 에러가 나서 이번에는 gemini로 만들어보았다.