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순간이동

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목차

1. 개요

순간이동은 물질이 물리적인 이동 없이 한 지점에서 다른 지점으로 이동하는 현상을 지칭하는 용어이다. 1878년 처음 사용된 이 용어는 1931년 찰스 포트가 '텔레포테이션'이라는 단어를 만들면서 널리 알려졌다. 순간이동은 과학 소설, 영화, 비디오 게임 등 다양한 대중문화 콘텐츠에서 자주 다루는 소재이며, 초능력의 일종으로 묘사되기도 한다. 또한 양자 상태의 정보를 전송하는 양자 순간이동과 같은 과학적 개념으로도 연구되며, 라이브 공연에서 마술적 효과를 연출하는 데 사용되기도 한다. 철학에서는 데릭 파핏의 텔레포테이션 역설과 같은 논의의 주제가 되기도 한다.

2. 어원

"텔레포트"라는 용어는 물질적인 물체가 물리적으로 거리를 이동하지 않고 한 장소에서 다른 장소로 이동하는 가설적인 운동을 묘사하기 위해 1878년부터 사용되었다.[5][6]

미국 작가 찰스 포트는 1931년[7][8] 기묘한 소멸과 출현을 묘사하기 위해 '텔레포테이션'(teleportation)이라는 단어를 만들었다고 알려져 있으며, 그는 이것이 이상 현상과 관련이 있을 수 있다고 제안했다. 그는 그리스어 접두사 'tele-'("원격"을 의미)와 라틴어 동사 'portare'("운반하다"를 의미)의 어근을 결합하여 이 단어를 만들었다.[9] 포트는 1931년 저서 ''Lo!''의 두 번째 장에서 이 단어를 공식적으로 처음 사용했다.[10]

> 이 책에서 나는 주로 '텔레포테이션'이라고 부를 수송력의 존재를 시사하는 증거에 전문적으로 집중할 것이다. 나는 거짓, 이야기, 속임수, 미신을 모았다는 비난을 받을 것이다. 어느 정도는 나도 그렇게 생각한다. 어느 정도는 그렇지 않다. 나는 데이터를 제시한다.

3. 문화적 참조

순간이동은 과학 소설과 같은 픽션 작품에서 흔히 등장하는 소재이며, 마법이나 초능력, 혹은 미래의 과학 기술로 묘사된다. 또한, 마술 쇼와 같은 라이브 공연에서는 관객의 눈을 속이는 착시 현상을 통해 순간이동을 연출하기도 한다.

3. 1. 픽션

순간이동은 과학 소설 문학, 영화, 비디오 게임 및 텔레비전 등 대중문화에서 흔히 등장하는 소재이다.[11] 픽션에서 물질을 즉시 다른 장소로 옮기는 장치, 즉 '물질 전송기'의 개념은 19세기부터 나타나기 시작했다. 이러한 장치를 묘사한 초기 기록 중 하나는 에드워드 페이지 미첼의 1877년 단편 소설 "몸 없는 남자"이다.[12] 마법이나 영적인 현상과 구분되는 과학적 원리에 기반한 순간이동의 초기 사례로는 프레드 T. 제인의 1897년 소설 ''5초 만에 금성으로''를 들 수 있는데, 이 작품에서 주인공은 지구에 있는 기계를 통해 금성으로 이동한다.

순간이동을 다룬 대표적인 픽션 작품들은 다음과 같다.

  • 앨프리드 베스터의 소설 《타이거! 타이거!》(1956): 인간이 의지만으로 자신을 순간이동시키는 능력인 '조운트'가 등장하며, 이는 한국 SF 팬들에게도 잘 알려져 있다.
  • 래리 니븐의 단편 「뇌 세포의 체조 - 텔레포테이션의 이론과 실제 -」: 순간이동 기술에 특정 제약 조건이 있을 경우 사회적으로 어떻게 활용될 수 있는지를 탐구한 작품이다. (『무상의 달』 수록)
  • 스티븐 굴드의 소설 《점퍼》와 이를 원작으로 한 영화(2008): 선천적으로 순간이동 능력을 가진 주인공의 이야기를 다룬다.
  • 니시자와 야스히코의 소설 《순간이동 시체》: 순간이동을 소재로 한 미스터리 소설이다.
  • 북한의 악곡 《장군님은 축지법을 쓰신다》: 지도자의 능력을 신격화하는 내용에서 축지법이라는 형태로 순간이동과 유사한 개념이 나타난다.

3. 1. 1. 초능력

SF 작품에서는 염력, 텔레파시 등과 함께 초능력의 단골 소재로 등장한다. 순간적으로 이동하는 능력으로는 알프레드 베스터의 소설 《타이거! 타이거!》에 나오는 "조운트"나 프레드릭 브라운의 《화성인, 고 홈!》에 등장하는 "퀸" 등이 거의 같은 개념으로 여겨진다. 자신 외의 다른 물체를 이동시키는 능력, 특히 멀리 있는 물체를 끌어당기는 능력은 "아포트"(아포츠라고도 함)라고 부르기도 한다.

능력자 자신이 이동하는 것 외에, 질량을 가진 실제 물체를 폐쇄된 공간에서 다른 장소로 옮기거나, 외부에서 폐쇄된 공간 안으로 옮기는 것은 매우 어려운 능력으로 묘사되는 경우가 많다. 이러한 능력을 가진 사람은 다른 초능력자들 사이에서도 경외의 대상이 되곤 한다.

3. 1. 2. 과학 기술

양자 순간이동은 일반적인 순간이동과는 구별된다. 이는 물질을 한 곳에서 다른 곳으로 옮기는 것이 아니라, 원본 시스템과 동일한 양자 상태를 갖도록 대상 시스템을 준비하는 데 필요한 양자 정보를 전송하는 방식이다.[16] 이 과정에서 정보가 명백한 전달 매체 없이 전파되는 것처럼 보이기 때문에 "순간이동"이라는 이름이 붙었다.

1993년, 베넷 등은 입자의 양자 상태를 물리적인 이동 없이 멀리 떨어진 다른 입자로 전송할 수 있다는 양자 상태 순간이동 개념을 제안했다.[16] 이후 관련 이론 및 실험 연구가 활발히 진행되었다.[17][18][19] 2014년에는 네덜란드 델프트 공과대학교의 로널드 핸슨 연구팀이 3m 떨어진 두 개의 얽힌 큐비트 사이에서 정보 순간이동을 성공적으로 시연했다.[23]

에너지 순간이동에 대한 연구도 진행 중이다. 2008년 M. 홋타는 얽힌 진공 상태의 양자 에너지 요동을 이용해 에너지를 순간이동시킬 가능성을 제안했다.[20] 2023년에는 카즈키 이케다가 IBM의 초전도 양자 컴퓨터를 사용하여 미시적 거리에서 '''영점 온도 양자 에너지 순간이동'''을 최초로 관찰하고 기록하는 데 성공했다.[21][22]

양자 역학의 일반화된 이론은 입자 자체가 한 곳에서 다른 곳으로 순간이동될 수 있음을 시사하는데, 이를 입자 순간이동이라고 한다.[24] 이 관점에서 보면 초전도 현상은 초전도체 내 일부 전자의 순간이동으로, 초유동성은 모세관에서 일부 원자의 순간이동으로 해석될 수 있다. 추가 분석에 따르면, 입자 순간이동에 걸리는 시간은 질량의 제곱근에 비례하여 증가하며, 긴 순간이동 시간 동안에는 지속적인 양자 일관성 유지가 필요하다. 이러한 조건 때문에 입자 순간이동은 전자의 경우 가능할 수 있지만, 양성자의 경우에는 어려울 것으로 예측된다.[25]

한편, 과학 소설 등에서는 과학 기술을 이용해 순간이동 현상을 구현하는 기계가 자주 등장하며, 이는 흔히 "전송 장치" 등으로 불린다. 또한, 우주선 등이 초장거리를 순식간에 이동하는 기술로 묘사되는 "워프" 역시 순간이동과 유사한 개념으로 볼 수 있다.

3. 2. 라이브 공연

순간이동 착시는 역사를 통틀어 라이브 공연에서 특징적으로 나타났으며, 종종 기적, 심령 현상 또는 마법이라는 허구로 포장되었다. 컵과 공 마술은 기원전 3년[13]부터 공연되었으며, 이 마술에서는 공이 사라지고, 다시 나타나고, 순간이동하며, 서로 위치를 바꾸는(두 위치에 있는 물체가 교환되는) 등의 효과를 보여줄 수 있다. 접근 마술에서 흔히 볼 수 있는 트릭 중 하나는 표시된 카드와 같은 작은 물체의 명백한 순간이동인데, 이는 손기술, 관객의 주의 분산, 소매치기 기술 등을 포함할 수 있다.

마술 쇼는 18세기에 박람회에서 인기 있는 오락거리였으며, 19세기 중반에는 영구적인 극장으로 공연 장소를 옮겼다.[14] 극장은 마술사에게 공연 환경과 관객의 시야각을 더 잘 제어할 수 있는 환경을 제공하여 더욱 정교한 착각을 가능하게 했고, 이에 따라 순간이동 트릭 역시 규모가 커지고 더욱 야심 찬 형태로 발전했다. 관객의 흥미를 더하기 위해 순간이동 착시는 곤경 탈출과 같은 극적인 주제와 결합되어 공연되기도 했다. 이러한 마술 쇼는 19세기 말과 20세기 초, 이른바 마술의 황금기 동안 광범위한 성공을 거두었다.[15]

4. 양자 텔레포테이션

양자 순간이동은 일반적인 의미의 순간이동과는 구별된다. 이는 물질 자체를 한 곳에서 다른 곳으로 옮기는 것이 아니라, 원본 시스템과 동일한 양자 상태를 갖도록 대상 시스템을 준비하는 데 필요한 양자 정보를 전송하는 과정이다.[16] 이 방식은 원본 시스템의 특정 속성이 두 시스템 사이에 명백한 양자 정보 전달 매개체 없이 대상 시스템에서 재현되기 때문에 양자 "순간이동"이라는 이름이 붙었다.

1993년, 찰스 베넷(Charles Bennett) 등은 입자의 양자 상태를, 두 입자를 물리적으로 이동시키지 않고도 멀리 떨어진 다른 입자로 전송할 수 있다는 이론을 제안했다.[16] 이를 양자 상태 순간이동이라고 부르며, 이 제안 이후 관련 이론 및 실험 연구가 활발히 진행되었다.[17][18][19]

2008년, M. 홋타(Masahiro Hotta)는 얽힌 진공 상태의 양자 에너지 요동을 이용하여 에너지를 순간이동시키는 것이 가능할 수 있다고 제안했다.[20] 이후 2023년에는 카즈키 이케다(Kazuki Ikeda)가 양자 컴퓨팅에 사용되는 IBM 초전도 양자 컴퓨터를 이용하여 미시적 거리에서 '''영점 온도 양자 에너지 순간이동''' 현상을 최초로 관찰하고 기록하는 데 성공했다.[21][22]

실험적 성과로는 2014년, 네덜란드 델프트 공과대학교의 로널드 핸슨(Ronald Hanson) 연구팀이 3m 떨어진 두 개의 얽힌 큐비트 사이에서 정보를 성공적으로 순간이동시키는 시연을 선보였다.[23]

한편, 양자 역학의 일반적인 해석에 따르면 입자 자체가 한 곳에서 다른 곳으로 순간이동하는 것, 즉 입자 순간이동도 가능할 수 있음을 시사한다.[24] 이 개념을 적용하면 초전도 현상은 초전도체 내 일부 전자의 순간이동으로, 초유동성은 모세관 내 일부 원자의 순간이동으로 이해될 수 있다. 추가적인 분석에 따르면, 입자 순간이동에 필요한 시간은 해당 입자 질량의 제곱근에 비례하여 증가하며, 더 긴 순간이동 시간은 지속적인 양자 상태의 일관성 유지를 필요로 한다. 이러한 조건 때문에 입자 순간이동은 질량이 작은 전자의 경우 가능할 수 있지만, 상대적으로 질량이 큰 양성자의 경우에는 어려울 수 있다는 예측이 있다.[25]

5. 철학

철학자 데릭 파핏은 자신의 텔레포테이션 역설에서 순간이동을 사용했다.[26]

6. 순간이동을 주제로 한 작품

순간이동은 과학 소설 문학, 영화, 비디오 게임 및 텔레비전에서 흔히 다루는 주제이다. 과학 소설에서 물질 전송기의 사용은 적어도 19세기에 시작되었다.[11] 과학적 순간이동(마법적 또는 영적 순간이동과 반대되는)의 초기 사례는 1897년 소설 프레드 T. 제인의 ''5초 만에 금성으로''에서 찾아볼 수 있다. 제인의 주인공은 지구의 이상한 기계가 들어있는 정자에서 행성 금성으로 이동한다.

"물질 전송기"에 대한 가장 초기의 기록된 이야기는 1877년 에드워드 페이지 미첼의 "몸 없는 남자"였다.[12]

순간이동을 다룬 대표적인 작품들은 다음과 같다.


  • 『호랑이, 호랑이!』 (앨프리드 베스터)
  • 「뇌 세포의 체조 - 텔레포테이션의 이론과 실제 -」(래리 니븐, 『무상의 달』수록. 통상의 소설이 아닌, 텔레포테이션에 기술적 제한 등이 있을 경우 어떻게 이용될지를 고찰한 단편이다.)
  • 『점퍼』 (스티븐 굴드)
  • * 『점퍼』: 위 소설을 원작으로 한 영화. 2008년 공개.
  • 『순간이동 시체』(니시자와 야스히코)
  • 『장군님은 축지법을 쓰신다』: 북한의 악곡.

참조

[1] 웹사이트 Historical Terms Glossary https://web.archive.[...] 2016-12-29
[2] 서적 The Encyclopedia of Religious Phenomena https://archive.org/[...] Visible Ink Press 2008
[3] 웹사이트 Is Teleportation Possible? https://slate.com/hu[...] 2022-12-20
[4] 웹사이트 Quantum teleportation is real, but it's not what you think https://www.popsci.c[...] 2022-12-20
[5] 웹사이트 The Hawaiian gazette. (Honolulu [Oahu, Hawaii]) 1865–1918, October 23, 1878, Image 4 http://chroniclingam[...]
[6] 웹사이트 29 Jun 1878 – The Latest Wonder http://nla.gov.au/nl[...] 1878-06-29
[7] 웹사이트 Lo!: Part I: 2 http://www.sacred-te[...] Sacred-texts.com 2014-03-20
[8] 문서
[9] 웹사이트 Teleportation http://www.etymonlin[...] Etymology online 2016-10-07
[10] 웹사이트 Lo!: A Hypertext Edition of Charles Hoy Fort's Book http://www.resologis[...] Resologist.net 2014-03-20
[11] 문서
[12] 웹사이트 Teleportation in early science fiction http://www.daviddarl[...] The Worlds of David Darling 2014-02-04
[13] 웹사이트 Penn & Teller's Cups-and-Balls Magic Trick https://blogs.scient[...] 2020-04-30
[14] 웹사이트 History of Magic https://web.archive.[...] This French site, Magiczoom, has now closed its doors
[15] 서적 Hiding the Elephant Da Capo Press 2003
[16] 논문
[17] 학술지 Experimental quantum teleportation
[18] 학술지 All teleportation and dense coding schemes 2001
[19] 학술지 Ground-to-satellite quantum teleportation
[20] 뉴스 A PROTOCOL FOR QUANTUM ENERGY DISTRIBUTION
[21] 학술지 Demonstration of Quantum Energy Teleportation on Superconducting Quantum Hardware 2023
[22] 간행물 First Demonstration of Energy Teleportation https://www.discover[...] 2023-01-16
[23] 웹사이트 Hansonlab demonstrates quantum teleportation https://www.delta.tu[...] 2014-05-29
[24] 학술지 Comment on "Fractional quantum mechanics" and "Fractional Schrödinger equation" https://journals.aps[...] 2016-06-29
[25] 학술지 Teleportation of a quantum particle in a potential via quantum Zeno dynamics https://link.aps.org[...] 2024-03-12
[26] 문서


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