아줌마들의 과학 수다

쉰한 번째 이야기- 시간, 지금

2012년을 맞이하는 첫 날, 새벽부터 서둘러 임진년의 흑룡을 보러 집근처 산에 올랐다. 날이 흐려서인지 해는 아주 잠깐 구름을 헤치고 조그맣게 떠올랐다가 금세 재 빛 속으로 사라져버렸다. 아쉬움을 뒤로 하고 내려오면서 어제와 오늘의 차이를 생각해 보았다. 애초에 시간이 왜 필요했을까? 사람들이 주변의 변화에 적응하고자 만든 것이 시간은 아닐까? 주변과 더불어 조화를 이루려고 변화에 주의를 기울이면서 만든 기준점이 시간은 아닐까? 그 시간에 대한 이야기를 해보고자 한다.

/ 수다꾼: 박문영, 신지원, 이인숙, 최동수 (정리: 이인숙)

» 째깍째깍...

"지금 우리는 26초 앞서 살고 있다"

인숙: 얼마 전에 누군가한테서 '다시 한 번 프로포즈를 받는다면 어떤 선물을 받고 싶어?' 하는 질문을 받고 선뜻 대답하지 못했어요. 상대편은 달력을 선물로 받고 싶다고 하더라고요. 1년 12달 365일 달력이 아니라 지구의 공전 주기에서 넘친0.0003일(26초)을 비운 달력을 선물로 받고 싶다대요. 처음엔 무슨 말인가 했어요. 그런데 듣고 보니 이해가 되더라고요. 그레고리력의 계산법에 따라 약 4백년 동안의 윤년과 평년을 포함해 계산하면 1년이 평균 365.2425일 이라고 해요. 그런데 지구의 공전 주기에 따르면 1년이 365.24219일이어야 한대요. 그러니 약 0.0003일의 차이가 생기는 거지요. 결국 이런 차이를 보정하려면 대략 3300년마다 하루를 없애야 하는데 편의상 4000년마다 하루를 감해준대요. 그러니 1년에 26초씩 빼야 할 시간을 한꺼번에 모아 하루로 보정하려면 4천년을 기다려야 한다는 거지요. 하지만 4천년을 기다리기엔 사람들의 수명이 그리 길지 못하니 지금 비우고 싶다는 것이었어요.

지원: 1년에 26초라도 더 같이 있고 싶다거나, 26초라도 더 젊게 살자는 소망을 표현한 것 아닐까요? 어쨌든 평범한 선물은 아니어서 주고받는 사람들이 서로 그 의미를 잘 소통한다면 특별하다는 느낌이 들겠어요. 언론에 소개되는 특별한(?) 사람을 보면 정말 지구 공전 주기 사이에 숨어 있던 시간까지도 쪼개 쓰며 열심히 산다고 하더군요. 하지만 제가 거기에 동참할 수 있을지 자신이 없어요. 그저 주어진 시간 한결같이 열심히 살아야지 하는 새해 소망을 가져보긴 해요.

문영: 영화 <캐스트 어웨이(Cast Away)>를 보면 톰 행크스가 무인도에 표류해서 외로운 날들을 보내면서 동굴 벽에 날짜를 표시하는 장면이 나와요. 소설 <로빈슨 크루소>에서도 달력을 만드는 장면이 나오고요. 혼자 있는 섬에서도 하루하루를 기록한다는 것은 자신이 살아 있음을 증명하고, 계속 살고자 하는 의지를 다지는 일이 아니었을까요? 시간을 기록하면서 지루함과 막연함을 이겨내고 탈출에 대한 희망을 키워냈으니 말이에요. 그렇게 생각하면 그동안 해온 시간에 따른 변화의 기록, 그것이 단순한 역사이든, 자연의 변화 기록이든, 그런 변화의 기록은 인류에게 문명을 가져다 준 장본인이자 새로운 도전을 위한 밑거름이라고 생각해요. 좀 더 무리수(^^)를 두어 논리적으로 비약하면 시간을 생각해 낸 인류의 지혜가 지금의 우리를 있게 한 거라고 말할 수 있고요.

동수: 시간은 얼마에 살 수 있을까요? 요즘은 시간을 좀 사고 싶거든요. 시간에 쫓겨 살다보니 사람을 만났을 때 유용한 정보나 적절한 조언을 얻지 못하면 그 시간이 너무 아까워 자리가 즐겁지 않거든요. 너무 삭막한 삶을 살고 있는 걸까요?

인숙: 아이들을 키우면서도 투자 가치를 생각하게 되요. 하지만 아이에게 무언가를 바라게 되면 사이가 틀어지기 십상이지요. 성적이 잘 나오길 기대하고, 좋은 대학에 들어가길 바라고, 훌륭한 배우자를 만나길 소망하고, 그러면서 아이와의 관계가 힘들어지기 시작하는 것 같아요. 그저 자라는 것을 지켜봐 주면 좋을 텐데.... 알면서도 안 되더라고요.

지금의 달력은 변화를 원한다

동수: 사람들이 뜨고 지는 태양과 차고 기우는 달을 보고 시간의 기준을 삼은 것은 수천 년 전의 일이에요. 고대 이집트인들은 태양년이 365일에 가깝고 4년마다 하루를 더해야 공전 주기에 가까워진다는 것을 알았다고 해요. 지금 우리가 사용하는 달력과 큰 차이가 나지 않지요. 요즘 마야력에 대한 얘기가 심심찮게 들리잖아요. ‘맞다, 틀리다’를 떠나 그 옛날 망원경도 인공위성과 우주선도 없던 시절, 하늘의 움직임만으로 몇 천년후의 행성들의 움직임을 예측했다니 놀라울 따름이에요.

지원: 초기 로마의 달력은 1년이 355일, 12달로 공전주기와 많은 차이가 났다고 해요. 그래서 이를 보완하기 위해 윤년을 끼워 넣었는데, 이를 결정하는 대제관과 며칠이라도 더 권력을 유지하고 싶은 로마의 집권자사이에 뇌물이 오고 갔다고 해요. 개인의 이해관계에 따라 1년의 날수를 정했다는 것이 지금의 상식으로는 도저히 이해가 안돼요. 하지만 지금도 쓰고 있는 열두 달의 이름을 보아도 로마의 달력이 권력과 관계가 깊었다는 것을 알 수 있어요.

문영: 지금 사용하는 달력은 그레고리력으로, 1582년 교황 그레고리 13세 때 부활절을 결정하는 데 문제가 발생해 사용하게 되었어요. 그 전까지 사용하던 율리우스력은 1년을 365일로 하고 4년에 한 번씩 2월을 윤년으로 정해 하루를 추가 했어요. 그런데 그러면 1년이 365.25일이 되어 지구의 공전주기인 365.242196일과 근소한 차이가 발생해요. 이 차이가 누적되어 1582년에는 3월21일 되어야 할 춘분이 3월11일이 되었어요. 이렇게 되자 교황은 1582년 10월 4일 다음 날을 1582년 10월 15일로 정했대요. 즉, 달력에서 10일을 없애 문제를 해결한 거예요.

동수: 고레고리력이 전 세계의 달력이 된 것은 20세기 초반이라고 하니 지구촌이 같은 시간을 헤아린 지 100년 정도 밖에 되지 않았더군요. 고레고리력은 지구의 공전주기와 달력을 최대한 일치시키기 위해 4와 400의 배수인 해는 윤년으로, 100과 4000의 배수인 해는 평년으로 정하는 복잡한 과정을 갖게 되었어요. 우리나라는 1895년부터 그레고리력을 사용했다고 해요. 입춘, 동지 같이 양력을 따르는 절기와 설, 보름처럼 음력을 따르는 절기가 있으니 우리나라는 적절하게 달력을 잘 사용하고 있는 것 같아요.

문영: 새 달력을 교체할 때마다 생일을 체크하고 휴일을 세어보는 것이 재미있기도 하지만 낭비라는 생각도 들어요. 홀수 달 4째 주 목요일로 모임날짜를 정하듯이 매 달의 요일과 날이 매 년 같다면 새로운 달력이 필요치 않을 테니까요. 다행히 저만 그런 생각을 한 것은 아니더라고요. 실제로 19세기 중반 실증주의 철학의 창시자인 프랑스의 콩트(Auguste Comte)가 국제 고정 달력을 처음으로 제안했어요. 지금도 20세기 초에 만든 날짜와 요일이 바뀌지 않는 세계달력을 보급하려는 움직임이 있대요.

지금이라는 시간의 결정은 원자가 한다

인숙: 영화나 소설 속에서 시간은 거꾸로 가거나, 빨리 가거나, 반복되거나 에요. 거꾸로 가서 상황을 바꾸고, 앞서가서 상황을 바꾸고, 반복하면서 상황을 바꾸고 시간은 항상 불만족스런 존재 같이 묘사되지요. 시간에 앞, 뒤가 있을까요? 사람들이 편의로 시작점을 만들었지만 닭과 달걀I처럼 어느 것이 먼저인지 알 수 없는 것 아닌가요? 그래서 시간에 대해 많은 상상 속 이야기들이 만들어 지는 것 같아요.

» 모래시계. 출처/ Wikimedia Commons

지원: 현대의 과학 이론 가운데 시간여행을 할 수 있는 여섯 가지 방법이 있다고 하더군요. 상대성이론에 의해 시공간이 같이 움직이고, 웜홀과 블랙홀이 만들어지고, 직선보다 빨리 움직일 수 있는 휘어진 길이 생기고, 반입자가 있으면 시간여행이 가능하다고 해요. 지금은 모두 해결해야 할 문제점이 있어 불가능하다고 하지만 미래엔 어떻게 될지 모르죠. 얼마 전 빛보다 빠른 속도가 존재한다고 화제가 된 적이 있었는데 그 일이 몇 년 후 어떤 결론을 맺게 될지는 모르겠지만 영원히 변하지 않는 것은 없는 것 같네요.

동수: 예전에 비디오가 있을 때는 거꾸로 보는 재미가 있었어요. 거꾸로 움직이면서 빠르게 제 자리를 찾아 가는 것이 우습기도 하고 신기하기도 해서 장난삼아 되돌리기를 하기도 했었어요. 수학에서의 대칭처럼 왜 시간에는 대칭이 없는 것일까요? 사람은 늙고 세포가 노화되어 가는 방향으로만 시간이 흐르다보니 보통사람들과 다르게 거꾸로 젊어지는 사람이 등장하는 소설과 영화가 인기 있나 봐요.

인숙: 인간이 경험하는 시간의 방향은 열역학적으로 엔트로피를 증가하는 방향이라고 해요. 어느 한 순간, 어느 한 경우의 수보다 확률적으로 분포 가능성이 많은 쪽으로 시간이 흐른다는 것이지요. 촛불 시위를 보더라도, 나꼼수를 보더라도 그 시대의 유행과 군중심리를 벗어나기는 힘든 것 같아요. 이러한 경향은 사회연결망 서비스(SNS)의 발달로 더욱 빠르게 번지고 걷잡을 수 없이 확산되기에 흐름을 거스를 확률이 굉장히 낮아요.

문영: ‘태초에 빛이 있었다’로 시작하는 성경은 시작이 있는 시간의 흐름이고, 윤회를 이야기하는 불경은 시작과 끝이 맞닿아 있어 시작도 끝도 없음을 나타낸다고 생각해요. 이처럼 시간은 아직까지 정의하기 어려운 개념이지만 오늘날 가장 정확하게 측정되는 물리량이라고 해요. 지구 자전을 바탕으로 하는 자전시, 천체의 운동방정식에서 그 역할에 따라 정의된 역학적 시간, 그리고 원자초를 기준으로 하는 원자시 등 많은 시간의 척도들이 개발되어 왔어요.

지원: 자전시는 관측자의 천구 자오선을 통과한 태양이 다시 그 지점을 통과할 때까지의 시간이에요. 1일을 24시간, 1시간을 60분, 1분을 60초로 나타내고 고대부터 사용되어오다 1600년경에는 널리 보급되기 시작했다고 해요. 해를 따라 사는 우리에게 가장 익숙한 시간이지요. 하지만 지구의 자전이 항상 균일하지는 않다는 문제를 안고 있어요.

동수: 지금 많이 사용하는 표준시간은 세슘을 이용한 원자시계에요. 불연속적인 에너지 준위를 가지는 원자를 이용해 에너지가 낮은 상태로 움직일 때 방출하는 빛의 진동수로 시간을 정하는 거예요. 진동수는 초당 진동횟수를 나타내므로 초를 정확하게 결정할 수 있다고 해요. 우리나라의 표준 원기도 대전의 표준과학연구소에 있지요.

한겨레 자료사진(부분).

지금이라는 시간을 보내는 방법에 대해

인숙: 시간은 지금을 살지 않으면 시간의 주인이 될 수 없는 것 같아요. 지나간 시간은 변하지 않고 앞으로의 시간도 혼자만의 힘으로는 변화시킬 수 없으니 지금이라는 내 시간의 주인으로 살 수 있는 곳은 지금 밖에 없는 것 같아요.

지원: 맘대로 할 수만 있다면 어떤 때는 시간이 빨리 가도록 하고 어떤 때는 마냥 천천히 가도록 조절해 보고 싶어요. 하지만 시간이란 한 치의 배려도 없이 항상 일정하게 움직이기 때문에 순응해야만 하는 보이지 않는 통제 규칙인 것 같아요. 국방부 시계처럼 거꾸로 매달아놓아도 일정하게 지나가는 게 시간인데 결국 어떻게 그 시간을 보내는가에 의미가 있다는 것이죠. 지금까지 시간에 쫓겨 허둥지둥 살아왔다면 이제부터라도 시간을 주도하며 여유있게 살고 싶은데 가능할까 싶네요.

문영: 어릴 적 시간이 참 안 간다고 생각했어요. 심심하다는 말을 달고 다녔지요. 요즘은 누가 시간을 붙잡아 주면 좋겠어요. 그렇게 생각하니 어린 시절의 가장 큰 특권은 시간의 여유가 아니었을까 하는 생각도 드네요. 낯선 길을 가거나 익숙하지 않은 무엇인가를 할 때 시간이 참 더디게 가잖아요. 올해는 용기를 내서 해보지 않은 새로운 일에 도전하고, 익숙하지 않은 새로운 장소로 여행을 가볼 수 있으면 좋겠네요.

동수: 아침시간이 집중하기 좋은 사람이 있고, 밤늦게 일하는 것이 좋은 사람이 있는데 모두 자신의 잣대로 상대방의 성실함을 평가하는 것은 불합리하다는 생각이 들어요. 게다가 현대사회는 이른 아침부터 늦은 밤까지 잠과 피로를 못 느끼고 일하는 사람을 원하는 것 같아요. 그래서 다들 시간이 부족하다고 느끼고 스트레스 받으면서 사는 것 같고요. 삶의 목적은 행복인데 말이에요.