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시간

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목차

1. 개요

시간은 다양한 분야에서 사용되는 복잡한 개념으로, 물리학에서는 속도를 정의하는 기본 요소로 작용하며, 사건의 시공간 좌표를 할당하는 데 사용됩니다. 물리학적 시간은 상대성이론과 양자역학에서 다르게 다루어지며, 시간의 상대성과 중력의 영향을 받습니다. 철학에서는 불교, 플라톤, 칸트, 베르그송, 하이데거, 니체 등 다양한 사상가들이 시간에 대한 독자적인 관점을 제시했습니다. 특히, 열역학 제2법칙은 시간의 방향성을 설명하는 데 중요한 역할을 하며, 엔트로피 증가와 시간의 화살을 연결합니다.

시간은 또한 의식, 생리학적 반응, 심리적 요인, 기억, 관심 등 다양한 요소에 의해 지각되는 속도가 달라지며, 시간 측정은 달력과 시계와 같은 도구를 통해 이루어져 왔습니다. 시간의 흐름은 순환적 시간과 직선적 시간으로 구분되며, 예술 작품과 대중 매체에서도 중요한 주제로 다루어집니다. 시간 여행은 과학 소설의 주요 소재로, 다양한 이론과 가설이 제시되었지만, 인과율 위반 등의 문제로 인해 현실적인 구현은 아직 불가능합니다.

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시간
지도 정보
기본 정보
영어time
일본어時間 (じかん)
개요
정의과거에서 현재를 거쳐 미래로 이어지는 연속적인 흐름
철학적 의미존재의 기본적인 조건이자 인식의 핵심 요소
시간의 개념
과거이미 지나간 사건이나 기간
현재지금 발생하고 있는 사건이나 시점
미래아직 발생하지 않은 사건이나 기간
영원시간의 흐름에서 벗어난 불변의 상태 (영원)
시간 연구 분야
고고학과거의 유물과 유적을 통해 역사 연구
연대학사건의 발생 시기를 체계적으로 정리
역사학과거의 사건과 변화를 연구
고생물학화석을 통해 생명의 역사 연구
미래학미래의 가능성과 변화를 예측
철학적 관점
현재주의현재만이 실재한다고 보는 관점
영원주의과거, 현재, 미래가 모두 동등하게 실재한다고 보는 관점
사건시간 속에서 발생하는 변화 또는 상황
운명론미래는 이미 정해져 있다고 보는 관점
종교적 관점
창조신이나 초자연적인 힘에 의한 시간의 시작
말세세상의 종말 또는 변혁
최후의 심판죽은 후에 모든 인간이 심판을 받는다고 믿는 종교적 개념
영생죽음 없이 영원히 사는 것
내세사후에 존재하는 세계
윤회죽음 후에 다른 생명체로 다시 태어나는 과정
시륜시간의 반복적인 순환을 의미하는 종교적 개념
시간 측정
미터 시간시간을 십진법으로 측정하는 체계
십육진법 시간시간을 16진법으로 측정하는 체계
과학적 관점
시간생물학생체 시계와 리듬을 연구
우주생성우주의 시작과 진화를 연구
진화생물 종이 시간의 흐름에 따라 변화하는 과정
방사능 연대 측정방사성 동위원소를 사용하여 물질의 연대 측정
우주의 종말우주의 마지막 상태나 사건
물리학에서의 시간물리학에서 시간의 역할과 특성을 연구
관련 주제
운동물체의 위치가 시간에 따라 변하는 현상
공간물체가 존재하는 3차원 영역
시공시간과 공간을 통합한 개념
시간 여행과거 또는 미래로 이동하는 가상의 개념

2. 물리학에서의 시간

물리학에서 시간은 속도와 같은 다른 양을 정의하는 기본적인 개념이며, 시계가 가리키는 것, 즉 SI 단위계 초와 같은 반복되는 사건의 수로 조작적으로 정의된다.[54][50][14]

아이작 뉴턴은 자연철학에 유클리드 기하학을 도입한 체계를 구축하여, 『자연철학의 수학적 원리』에서 발표했다. 뉴턴은 시간은 과거에서 미래로 어느 곳에서나 항상 똑같이 진행되는 것으로, 공간과 함께 현상이 일어나는 고정된 무대처럼 상정하고, “절대 공간” 및 “절대 시간”이라고 불렀다. 뉴턴 역학에서는 갈릴레이 변환에 대해 공간 좌표와 시간 좌표가 독립적이므로, 시간 좌표(시각)는 공간 좌표(위치)의 매개변수로 취급되어, 3차원 공간에서 논의가 이루어졌다.

알베르트 아인슈타인의 상대성이론에 따르면, 관측자에 대해 상대운동하는 시계는 진행 속도가 느려 보인다. 상대성이론에서는 로렌츠 변환에 의해 시간 좌표와 공간 좌표가 혼합되므로, 양쪽을 완전히 독립적인 매개변수로 취급할 수 없다. 이 4차원 공간을 시간과 공간이 하나로 통합된 '''시공''' ()이라 하며, 일반상대성이론에서는 중력은 4차원 시공의 곡률에 해당한다고 보았다. 일반상대성이론에서 중력과 가속도는 등가원리에 따라 동등하며, 공간과 함께 시간도 왜곡시킨다. 중력퍼텐셜이 낮은 위치에서의 시간의 흐름은 높은 위치보다 느리다.[137]

현대 물리학에서 시간은 물리량의 하나이며,[138] 플랑크 시간은 자연 단위계 중 플랑크 단위계의 시간 단위로, 물리적으로 가장 짧은 시간이며, 「시간의 최소 단위」라고도 불린다. 양자역학의 세계에서는 시간이 역방향으로도 흐른다고 여겨지며,[139] 아서 에딩턴은 이러한 비가역적 현상을 1927년에 “시간의 화살”이라고 표현했다.[143][144][145]

2. 1. 열역학 제2법칙

열역학 제2법칙은 엔트로피 증가 법칙이라고도 불리며, 고립계에서 엔트로피(무질서도)가 항상 증가하는 방향으로 변화하여 결국 극대값을 가지는 평형 상태에 도달한다는 법칙이다. 열역학 제2법칙에 따르면, 엔트로피가 증가하면서 시공간의 에너지 분포가 변하면 이전 상태로 돌아갈 수 없고, 엔트로피가 커지는 쪽이 시간이 흘러가는 미래가 된다. 이러한 시간의 방향성을 열역학적 시간의 화살이라고 하며, 우리가 경험하는 시간의 방향성과 일치하기 때문에 시간은 거꾸로 흐르지 않는다.[90]

예를 들어, 커피와 우유가 섞이는 것은 자연스러운 현상이지만, 섞인 커피와 우유가 저절로 분리되는 것은 불가능하다. 이처럼 한 방향으로만 변화하고 역방향으로 변화하지 않는 현상을 비가역 현상이라고 한다. 영국의 천체물리학자 아서 에딩턴은 이러한 비가역적 현상을 시간적 비대칭성으로 보고, 1927년에 "시간의 화살"이라고 표현했다.[143][144][145]

엔트로피 증대 법칙은 "고립계 내의 엔트로피는 시간과 함께 증가하거나 변화하지 않는다"라고 표현된다. 이는 열역학 제2법칙으로부터 유도되며, 윌리엄 톰슨(켈빈 경)과 루돌프 클라우지우스의 주장을 종합한 것이다. 열역학 제2법칙은 열 현상의 관찰 사실을 법칙화한 열역학의 기본 원리이며,[146] 시간의 화살을 설명하는 중요한 개념이다. 예를 들어, 알코올과 물이 섞이는 과정은 "물과 알코올이 분리된 상태보다 섞인 상태의 엔트로피가 더 높기(자유 에너지가 더 낮기) 때문에 일어난다"고 설명할 수 있다.

하지만 엔트로피 증대 법칙은 외부와 열 교류가 없는 "고립계"에서만 성립하며, 이 법칙만으로 "시간의 화살" 문제를 완전히 이해할 수는 없다. 루트비히 볼츠만은 "분자적 혼돈"을 가정하여 H 정리를 증명했고, 이를 통해 미시적인 역학으로부터 엔트로피를 정의하고 "시간의 화살" 방향을 결정할 수 있음을 보였다.

열역학 제2법칙에 기반한 시간의 화살에 대한 또 다른 설명은, 기억을 포함한 생명 활동은 엔트로피가 증가하는 방향으로만 작용하기 때문에, 지적 생명체가 인식하는 세계에서는 항상 엔트로피가 증가하고, 그 결과 시간의 화살이 있는 것처럼 보인다는 것이다.[148][149]

2. 2. 시간의 상대성

열역학 제2법칙에 따르면, 고립계에서는 항상 엔트로피(무질서도)가 증가하는 방향으로 변화하며, 결국 엔트로피가 극대값을 가지는 평형 상태에 도달한다. 엔트로피가 증가함에 따라 시공간의 에너지 분포가 변하면 이전 상태로 돌아가지 않으며, 커지는 쪽이 자동으로 시간이 흘러가는 미래가 된다. 이러한 시간의 방향성을 열역학적 시간의 화살이라 하며, 우리가 경험하는 시간의 방향성은 열역학적 시간의 방향성과 같기 때문에 시간이 거꾸로 흐르지 않는다.

아인슈타인의 상대성 이론은 시간과 공간이 관측자의 상대적인 운동 상태에 따라 다르게 인식될 수 있음을 보여준다. 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론은 이러한 시간의 상대성을 구체적으로 설명한다.

2. 2. 1. 특수상대성이론

알베르트 아인슈타인이 1905년에 발표한 특수 상대성 이론은 시공에 대한 혁명적인 변화를 가져왔다. 이 이론은 다음 다섯 가지 주요 결론을 제시한다.[77]

  • 움직이는 물체는 시간이 천천히 간다. (시간 지연)
  • 움직이는 물체는 길이가 짧아진다. (길이 수축)
  • 한 사람에게 동시에 일어난 사건은 다른 운동 상태에 있는 사람에게는 동시에 일어나지 않는다. (동시성의 상대성)
  • 움직이는 물체는 질량이 무거워진다. (질량 증가)
  • 물질과 에너지는 서로 바뀔 수 있다. (물질과 에너지의 동등성)


이러한 결론들은 고전역학적 시간과 공간 개념을 완전히 뒤바꾸었다. 아인슈타인은 빛의 속도가 관측자의 상태와 관계없이 항상 일정하다는 사실, 즉 광속 불변의 원리에 기반하여 갈릴레이의 상대성이론과 뉴턴역학을 부정했다. 마이컬슨과 몰리의 실험을 통해 증명된 광속 불변의 원리에 따르면, 빛의 속도에는 어떤 속도도 더하거나 뺄 수 없다.

빛시계


광속 불변의 원리에 따라 '빛시계'를 가정하면, 움직이는 물체 안에서 시간은 더디게 간다는 결론을 내릴 수 있다. 빛 시계는 일정한 거리를 왕복하면 1초가 지나는 시계인데, 이 시계를 움직이는 기차 안에 두면 빛이 이동하는 거리가 기차 밖의 빛 시계보다 길어진다. 빛은 항상 같은 속도로 움직이므로 기차 안의 시간은 느리게 간다.

이러한 시간 지연 효과는 처음에는 받아들이기 어려웠지만, 1971년 비행기로 지구를 동쪽과 서쪽으로 돈 후 시계를 비교한 실험에서 실제로 시간 차이가 발생함이 증명되었다. 오늘날 스마트폰, 인공위성 등 다양한 기기에 특수상대성이론이 적용되어 정확한 시간을 측정하고 있다.

알베르트 아인슈타인


특수 상대성 이론은 민코프스키 시공간이라는 수학적 구조에서 3차원 공간과 1차원 시간을 결합하여 설명된다. 이 형식에서 공간 거리는 빛이 이동하는 시간으로 측정될 수 있다. 예를 들어, 광년은 거리의 척도이고, 미터는 특정 시간 동안 빛이 이동하는 거리로 정의된다.

상대론적 우주에서 빠르게 가속하는 관찰자의 세계선을 따라 본 시공간. 이미지 하단의 두 대각선(원점에 있는 관찰자의 과거 광원뿔)을 지나는 사건("점")은 관찰자가 볼 수 있는 사건입니다.


뉴턴 역학에서는 시간이 모든 우주에서 동일하다고 여겨졌지만, 알베르트 아인슈타인이 발표한 상대성이론에 의해 그렇지 않다는 것이 인식되게 되었다.

2. 2. 2. 일반상대성이론

알베르트 아인슈타인이 발표한 일반상대성이론에 따르면, 중력은 시공간을 왜곡시키며, 이에 따라 시간의 흐름이 달라질 수 있다. 일반적으로 중력퍼텐셜이 낮은 위치에서의 시간의 흐름은 높은 위치보다 느리다고 여겨진다.[137] 예를 들어, 행성이나 항성의 표면에서는 우주 공간보다 시간의 흐름이 느리다. 매우 중력이 강한 블랙홀이나 중성자별에서는 이 효과가 현저하다고 여겨진다.[137]

중력이 클수록 시간도 느리게 흐르는 점을 이용한 시간 여행 방법도 제시되었다. 예를 들어, 블랙홀 내부에서 1년을 보내면 외부에서는 5년이 흐른 미래로 갈 수 있다. 하지만 이러한 시간 여행은 블랙홀을 만드는 기술과 적당한 장소를 찾는 어려움, 그리고 물질의 붕괴 한계 등의 문제점을 안고 있다.

3. 철학에서의 시간

철학에서는 시간의 본질, 실재성, 주관성 등에 대한 다양한 논의가 이루어져 왔다.

불교 철학에서는 시간은 실체가 아니며 단순한 개념에 지나지 않는다고 본다. 서양 철학에서 시간과 관련된 논의는 형이상학의 시초인 플라톤 이후로 다양하게 전개되어 왔다.

라파엘로의 아테네 학당 중 일부. 좌측이 플라톤


시간이라는 개념은 복잡할 수 있다. 여러 가지 개념이 존재하며, 모든 분야에 적용 가능한 방식으로 원형 논리 없이 시간을 정의하는 것은 학자들에게 끊임없이 어려운 문제였다.[55][8][9]

고대 그리스어는 크로노스와 카이로스라는 두 가지 구별되는 시간 개념을 제시한다. 크로노스는 수치적 또는 연대기적 시간을, 카이로스는 형이상학적 또는 신성한 시간과 관련된 "적절하거나 기회가 좋은 순간"을 의미한다. 신학에서 카이로스는 정량적이기보다는 정성적이다.[43]

그리스 신화에서 크로노스(고대 그리스어: Χρόνος)는 시간의 의인화로 여겨진다. 그리스어 이름의 의미는 "시간"이며, 크로누스(라틴어 표기) 또는 크로노스라고도 철자한다. 크로노스는 보통 "시간의 아버지"와 같이 길고 희끗희끗한 수염을 가진 나이 들고 현명한 남자로 묘사된다. 어원적 뿌리가 크로노스/크로노스인 영어 단어로는 '연대기', '크로노미터', '만성적인', '시대착오', '동기화', '연대기' 등이 있다.

아드바이타 베단타에 따르면, 시간은 독립적인 실재가 부족한 현상계에 필수적인 요소이다. 시간과 현상계는 마야(''maya'')의 산물이다. 시간을 포함한 현상계는 무상하며 다원성, 고통, 갈등, 분열로 특징지어진다. 현상적 존재는 시간성(''kala'')에 지배되기 때문에, 시간 안의 모든 것은 변화와 쇠퇴의 대상이다. 고통과 죽음을 극복하려면 시간적 존재를 초월하고 그 영원한 기초를 드러내는 지식이 필요하다.[47]

시간에 대한 두 가지 상반된 관점이 있는데, 하나는 아이작 뉴턴이 지지한 실재론적 관점으로, 시간은 우주의 기본 구조의 일부라는 것이다. 뉴턴적 시간이라고도 불린다.[48][49] 다른 하나는 고트프리트 빌헬름 라이프니츠[50]와 이마누엘 칸트[51][52]의 전통에 따른 관점으로, '시간'은 인간이 사건을 순서대로 배열하고 비교하는 기본적인 지적 구조의 일부라는 것이다.

철학에서 시간은 수 세기 동안 질문을 받았다. 시간이 무엇이며, 실재하는 것인지 아닌지에 대한 질문이다. 고대 그리스 철학자들은 시간이 선형적인지 순환적인지, 시간이 무한한지 유한한지 질문했다.[58]

3. 1. 불교

불교에서는 일체의 유위법이 생멸변화할 때의 그 변화 상태를 가설(假說)적으로 이름하여 시간이라고 한다. 즉, 시간이란 실체가 없는 것으로 단순히 편의상 설정된 개념에 지나지 않는다고 본다.

불교의 시간 이해는 기본적으로 현재 지향적이다. 그것은 전생도 후생도 말하지 않았던 붓다의 현세 지향에 기인하는 것으로 보인다. 윤회설을 받아들인다고 해도, 그것은 순환 시간관의 존재를 나타내는 것이 아니다. 윤회가 측정되는 동일한 시간 축 위에서 일어나는 것으로 여겨지지 않기 때문이다. 사물은 모두 변화하는 것이며, 불변하는 존재는 없다(제행무상)는 것이 불교의 근본적인 인식이다. 아비달마에서는 이것을 “모든 존재는 극도로 분화된 순간에만 존재하며, 순간마다 소멸한다” (찰나멸)는 사상으로 전개했다. 따라서 측정되는 시간의 밖에 있다. 용수를 대표로 하는 공관에서의 시간 또한 측정 시간 밖에서 현재 의식을 축으로 고찰되고 있다.

3. 2. 플라톤



플라톤은 시간이 진정한 본질인 이데아의 모상일 뿐인 현실 세계의 불완전함을 나타내는 것이라고 보았다. 그는 사물이 본질의 순수성을 구현하기 위해서는 타자와 관계를 맺지 않은 독립적이고 부동의 상태에서 존재해야 한다고 주장했다. 시간이 흐르는 현실 세계에서는 이러한 본질의 순수성이 구현되지 않고, 시간이 존재하지 않아 아무런 변화도 운동도 일어나지 않는 이데아계에서만 본질의 순수성이 구현될 수 있다고 보았다. 그에게 시간은 이데아인 영원의 모상에 불과했다.[131]

3. 3. 중세 스콜라 철학

불교 철학에서는 시간은 실체가 아니며 단순한 개념에 지나지 않는다고 본다. 서양 철학에서 시간과 관련된 논의는 형이상학의 시초인 플라톤 이후로 다양하게 전개되어 왔다.

불교에서는 일체의 유위법이 생멸변화할 때의 그 변화상태를 가설(假說)적으로 이름하여 시간이라고 한다. 즉, 시간이란 실체가 없는 것으로 단순히 편의상 설정된 개념에 지나지 않는다고 본다.[123][124]

플라톤에게 시간이란, 진정한 본질인 이데아의 모상일 뿐인 현실세계의 불완전함을 나타낼 뿐이다. 그는 사물이 본질의 순수성을 구현하기 위해서는 타자와 관계를 맺지 않은 독립적이고 부동의 상태에서 존재해야 한다고 주장했다. 시간이 흐르는 현실세계에서는 이러한 본질의 순수성이 구현되지 않고, 시간이 존재하지 않아 아무런 변화도 운동도 일어나지 않는 이데아계에서만 본질의 순수성이 구현될 수 있다. 그에게 시간은, 이데아인 영원의 모상에 불과했다.

아우구스티누스는 시간을 인간 정신의 산물로 보고, 인간은 신의 창조 이후 약 수천 년 동안 지속될 역사의 과정 속에서 살고 있음을 주장하였다.

3. 3. 1. 아우구스티누스

아우구스티누스는 시간의 수많은 역설과 문제를 탐구하였다. 그는 "시간은 정말로 무엇인가? 나에게 아무도 묻지 않더라도 나는 안다. 그러나 내가 질문자에게 설명하고자 한다면 나는 알지 못한다."라고 말하며, 시간 탐구의 어려움을 토로했다.[125] 그는 '현재'가 실제로 존재하는지, 과거와 미래 사이의 형식적인 분기점인지, 시간을 어떻게 과거, 현재, 미래로 나눌 수 있는지, 시간은 어디에 있으며 무엇인지에 대해 깊이 고민했다.

아우구스티누스는 이러한 질문에 대한 답을 인간의 '정신(혼)'에서 찾았다. 그에 따르면, 인간이 시간을 분할하여 이해하는 것은 영원 속에서 유한한 시간을 뽑아낼 수 있는 '정신' 덕분이다. 영원은 시간의 연장이 아니라 신에게 귀속된, 인간이 인식할 수 없는 것이다. 인간은 자신이 인식할 수 있는 유한한 시간 속에서 살아가는 존재이다. 그는 창조 이전과 종말 이후는 끝없는 시간이나 無 시간이 아닌, 영원성일 뿐이며, 인간이 인식하는 시간은 유한하다고 보았다. 따라서 그는 죽음, 재생, 죽음이 반복되는 순환적인 시간관을 거부하였다.

아우구스티누스는 시간을 인간 정신의 산물로 보았다. 그는 과거는 《기억》, 미래는 《기대》, 현재는 《직관》이라는 마음의 작용이라고 설명했다. 하느님은 영원 속에 존재하며, 시간은 하느님에 의해 창조된 것이므로 창조 이전에는 시간이 없었다고 주장했다.[125]

3. 3. 2. 아퀴나스

아퀴나스는 세계가 어떻게 신에 의해 창조되었는지 설명하기 위해 독특한 시간관을 도입하였다. 그가 보기에 세상은 시간과 함께 창조된 것이지, 시간으로부터 창조된 것이 아니었다. 신은 시간과 공간에 갇혀 있는 존재가 아닌, 초시간적인 존재이지만, 인간은 시간과 공간에 갇힌 존재이다.

3. 4. 뉴턴과 라이프니츠

아이작 뉴턴은 언제 어디서든 변하지 않고 항상 균일하게 흘러가는 절대적인 시간 개념을 주장했다. 그는 저서 《프린키피아》에서 "수학적이며 진리적인 절대시간은 외부의 그 어떤 것과 상관없이 그것 자체로 흐른다"라고 썼다. 반면 고트프리트 빌헬름 라이프니츠는 시간은 사물이 생성되는 순서에 따라 발생하는 상대적인 개념이라고 보았다.[48][49]

아이작 뉴턴
고트프리트 빌헬름 라이프니츠


뉴턴과 라이프니츠의 이러한 시간관의 차이는 라이프니츠-클라크 논쟁에서 극명하게 드러났다. 뉴턴이 절대적 시간과 공간을 옹호한 반면, 라이프니츠는 시간과 공간의 상대성을 주장했다.[65]

3. 5. 칸트

이마누엘 칸트는 시간을 인간이 감각 경험을 이해하기 위해 사용하는 선험적인 직관으로 보았다. 칸트는 시간과 공간을, 모든 인간이 평등하게 지니고 있는 인식의 형식으로 보았다.[51][52] 이러한 형식은 인간의 주관적인 의식이 만들어낸 도구일 뿐, 물리계에 실재하지 않는다. 칸트에게 있어 시간과 공간은 실체가 아니라, 합리적인 존재의 경험을 구조화하는 정신적인 틀의 요소였다. 그는 아이작 뉴턴의 절대시간과 절대공간은 실체가 아닌, 관념일 뿐이라고 주장했다.[48][49]

칸트는 순수이성비판에서, 시간은 공간과 숫자와 함께 사건을 순서대로 배열하고, 지속 시간을 정량화하며, 물체의 운동을 비교하는 추상적인 개념적 틀의 기본적인 부분이라고 생각했다.[68] 이 관점에서 '시간'은 "흐르는" 것이나, 물체가 "통과하는" 것, 또는 사건을 위한 "용기"와 같은 실체를 가리키지 않는다. 칸트는 시간을 가장 순수한 가능한 스키마로 지정했다.

칸트는 시간과 공간이라는 직관 형식을 통해 다양한 현상을 인식한다고 생각했다. 칸트에게 있어 경험적인 인식은, 현상으로부터의 자극을 먼저 외관(외부로부터의 자극을 받아들이는 감각 기관)을 통해 공간적으로, 내관(내부적인 것을 느끼는 감각 기관)을 통해 시간적으로 받아들이고, 거기에 순수이성개념을 적용함으로써 성립한다. 공간은 외관에 의해 직관되고, 시간은 내관에 의해 직관된다.

3. 6. 앙리 베르그송

앙리 베르그송은 제논의 역설에 대해 강의하던 중, 서양 철학이 이때까지 시간의 본성을 망각한 채 시간을 공간화해서 이해하지 않았나 하는 물음을 갖게 되었다고 한다.[1] 그는 시곗바늘이 움직이는 공간으로 치환해서 측정하는 과학적, 물리적 시간과는 질적으로 다른 의식의 시간, 삶을 경험하는 방식으로서의 시간이 진정한 시간이라고 주장했다.[1] 그는 이러한 의식의 시간을 지속이라고 명명했다.[1] '지속'은 시간이 흐른다는 것, 이 흐름에 따라 생명이 변화하는 것을 의미한다.[1] 지속으로서의 시간, 의식으로서의 시간은 내가 직접 느끼고 경험하는 '진짜' 시간이지만, 체험이 배제된 기계적 시간은 단지 형식에 불과하다.[1]

베르그송은 시간의 이해는 단지 ‘공간화된 시간’에 불과하다고 비판했다.[1] 예를 들어, 시계는 공간화된 시간의 한 예이다. 시계는 시간이 아니다. 좌표의 가로축이나 선분도 시간이 아니다. 그리고 인간이 경험하는 시간은 ‘공간화된 시간’이 아니다라고 지적했다.[1] 베르그송은 시간을 “순수 지속”이라고 했다.[1]

3. 7. 하이데거

하이데거는 서양철학이 플라톤 이후로 시간과 상관없이, 시간이 흘러도 변화하지 않는 본질을 찾아 헤맸다고 비판하였다. 그가 보기에 진정 중요한 철학의 주제는 본질적으로 시간적일 수밖에 없는 인간이 어떻게 시간 속에서 존재하는가의 문제였다. 하이데거는 현존재의 진정한 의미를 ‘시간성’에서 찾는다. 인간은 ‘시간성’으로 존재하며, 인간 실존은 근본적으로 시간적이다. “시간성이란, 있어 오면서 (과거), 마주하면서 (현재), 다가감(미래)이다.”[70]

3. 8. 헤겔

헤겔은 칸트의 시간관, 즉 시간을 외부의 실체가 아닌 내부의 형식으로 보는 관점을 수용한다. 그러나 헤겔에게 시간은 관념 속에만 존재하는 추상적인 형식이 아니라, ‘정신’ 속에 존재하며 ‘정신’의 의미를 규정하는 역사적 시간이다. 영원히 순환하는 자연적 시간이 아닌 역사적 시간 속에서 자아는 ‘자신의 고유한 동일성의 구성 원리를 간파’하고, 자신의 존재를 확립한다. 헤겔은 근대적 의미의 시간 의식과 근대적 의미의 자아를 확립했다고 할 수 있다. 그는 “시간은 순수 자기의식으로서의 자아의 동일성의 원리이다. 이 시간은 고대 그리스의 자연적 시간에서처럼 만물이 시간 속에서 생성되는 원리이기보다는 시간 그 자체가 이 생성, 곧 생기와 소멸, 존재하는 사상활동, 모든 것을 생산하면서 동시에 그 산아를 절멸해 버리는 크로노스다.”라고 말했다.[55][8][9]

3. 9. 니체

니체는 차라투스트라는 이렇게 말했다에서 영원회귀적 시간관을 제시했다.

3. 10. 레비나스

에마뉘엘 레비나스(Emmanuel Levinas)는 윤리적 책임을 설명하기 위해 지속되지 않는, 중단된 시간관을 주장했다.

4. 시간과 의식

불교 철학에서는 시간은 실체가 아니며 단순한 개념에 지나지 않는다고 본다. 플라톤 이후 서양 철학에서도 시간과 관련된 논의는 형이상학의 시초부터 다양하게 전개되어 왔다.

불교에서는 일체의 유위법이 생멸변화할 때의 그 변화상태를 가설(假說)적으로 이름하여 시간이라고 한다. 즉, 시간이란 실체가 없는 것으로 단순히 편의상 설정된 개념에 지나지 않는다고 본다.[167]

플라톤에게 시간이란, 진정한 본질인 이데아의 모상일 뿐인 현실세계의 불완전함을 나타낼 뿐이었다. 그는 사물이 본질의 순수성을 구현하기 위해서는 타자와 관계를 맺지 않은 독립적이고 부동의 상태에서 존재해야 한다고 주장했다. 시간이 흐르는 현실세계에서는 이러한 본질의 순수성이 구현되지 않고, 시간이 존재하지 않아 아무런 변화도 운동도 일어나지 않는 이데아계에서만 본질의 순수성이 구현될 수 있다고 보았다. 그에게 시간은, 이데아인 영원의 모상에 불과했다.

무르텐의 시계탑


겉보기 현재는 인식이 현재에 있다고 여겨지는 시간 지속 기간을 말한다. 경험적 현재는 객관적 현재와 달리 지속 시간이 없는 순간이 아니라 간격이기 때문에 '겉보기'라고 한다. '겉보기 현재'라는 용어는 심리학자 E. R. 클레이가 처음 사용했고, 이후 윌리엄 제임스가 발전시켰다.[91]

철학자이자 심리학자 윌리엄 제임스


뇌의 시간 판단은 대뇌피질(cerebral cortex), 소뇌(cerebellum), 기저핵(basal ganglia) 등을 포함하는 고도로 분산된 시스템으로 알려져 있다. 특히 시교차상핵은 서캐디언 리듬(일주기 리듬)을 담당하는 반면, 다른 세포 집단은 더 짧은 범위(울트라디안(ultradian))의 시간 측정이 가능한 것으로 보인다.

정신활성 약물은 시간 판단을 손상시킬 수 있다. 각성제(stimulant)는 인간과 쥐 모두 시간 간격을 과대평가하게 만들 수 있으며,[92][93] 진정제(depressant)는 반대의 효과를 나타낼 수 있다.[94] 도파민(dopamine)과 노르에피네프린(norepinephrine)과 같은 신경전달물질(neurotransmitter)의 뇌 활동 수준이 그 이유일 수 있다.[95] 이러한 화학 물질은 뇌의 뉴런(neuron) 발화를 흥분시키거나 억제하는데, 발화 속도가 더 빠를수록 뇌는 주어진 간격 내에서 더 많은 사건의 발생을 기록할 수 있고(시간 가속), 발화 속도가 감소하면 뇌는 주어진 간격 내에서 발생하는 사건을 구별하는 능력이 감소한다(시간 지연).[96]

정신측정법(Mental chronometry)은 지각-운동 과제에서의 반응 시간을 사용하여 인지 작용의 내용, 지속 시간 및 시간적 순서를 추론하는 방법이다.

아이들의 인지 능력이 발달함에 따라 시간을 더 명확하게 이해하게 된다. 두세 살 아이들은 시간에 대한 이해가 주로 "지금과 지금이 아닌 것"으로 제한된다. 다섯, 여섯 살 아이들은 과거, 현재, 미래의 개념을 이해할 수 있다. 일곱 살에서 열 살 아이들은 시계와 달력을 사용할 수 있다.[97]

정신활성 약물 외에도 시간에 대한 판단은 시간착각(예: 카파 효과)[98], 나이,[99] 그리고 최면[100]에 의해 바뀔 수 있다. 파킨슨병과 주의력결핍장애와 같은 신경질환이 있는 일부 사람들의 시간 감각은 손상된다.

심리학자들은 나이가 들수록 시간이 더 빨리 가는 것처럼 보인다고 주장하지만, 이러한 나이와 관련된 시간 지각에 대한 문헌은 여전히 논란의 여지가 있다.[101] 이러한 견해를 지지하는 사람들은 젊은 사람들은 더 많은 흥분성 신경전달물질을 가지고 있기 때문에 더 빠른 외부 사건에 대처할 수 있다고 주장한다.[96]

4. 1. 시간의 지각

시간 심리학은 사람들이 시간의 지속을 어떻게 지각하는지 연구하는 학문이다. 20세기 심리학자들은 사람의 인식과 시간 지각 간의 상관관계를 설명하기 위해 생체시계라는 개념을 도입하였으며, 그 후 생체시계 외에도 시간 지각에 영향을 주는 다양한 요인을 찾아내었다.

시간 지각에 영향을 주는 요인에는 자극의 종류, 체온, 자각 수준, 나이, 기억, 관심 등이 있다. 예를 들어, 사람들은 지하철을 기다리거나 영화관에서 줄을 서서 표를 살 때처럼, 하고 싶은 일을 할 때와는 반대로 시간이 유난히 느리게 흐른다고 느낀다. 이는 '시간에 대한 관심'에 의한 것으로 설명할 수 있다. 즉, 흥미로운 일을 할 때뿐만 아니라, 관심이 필요한 까다로운 일을 할 때에도 시간이 빠르게 흐른다고 느낀다는 것이다.

아우구스티누스는 "시간이 무엇인지 질문받지 않을 때는 알지만, 질문받으면 모른다[125]"는 유명한 말을 남겼다. 그는 시간을 내면화하여, 마음과 무관하게 외부에서 흘러가는 것이 아닌, 기억, 기대, 직관과 같은 마음의 작용으로 보았다.

4. 1. 1. 자극의 종류

19세기 후반, 주로 독일과 미국에서 사람이 시간의 지속성을 얼마나 정확하게 판단하는지, 혹은 다른 두 사건 중 어느 사건을 더 길게 지각하는지 파악하기 위한 다양한 실험이 이루어졌다. 이 연구에 따르면 자극의 종류에 따라 지속 시간 인지에 차이가 있었다. 실험 결과, 같은 시간 동안 가해지는 자극에 대해서는 청각적 자극을 시각적 자극보다 10~20% 정도 더 길게 인지하는 것으로 나타났다.[167] 또한 '연속적 지속 착각'이라는 흥미로운 효과도 발견되었다. 이는 지속 시간이 같은 두 사건을 지각할 때, 일정 시간 이상 지속되는 자극은 짧은 간격으로 반복되는 자극보다 30% 정도 더 길게 느껴진다는 것이다.[167]

4. 1. 2. 체온

미국의 심리학자 허드슨 호글런드는 체온과 시간 인지 과정 간의 관계를 발견하였다. 어느 날 호글런드의 아내가 감기로 인해 체온이 올라갔다. 호글런드는 간병 도중에 잠시 자리를 떴는데, 아내로부터 오랫동안 어디에 가 있었냐는 불평을 들었다. 실제로 그가 떠났던 시간은 매우 짧은 시간이었기 때문에 호글런드는 체온이 시간 인지 과정에 영향을 끼쳤을 것이라 추측하고 그의 아내를 대상으로 실험을 하였다. 실험 결과 사람의 체온이 올라갈수록 시간을 인지하는 과정의 속도가 빨라진다는 것을 발견하였다.[150] 호글런드가 이 사실을 발견하였을 무렵 미셸 프랑수아라는 프랑스 심리학자도 비슷한 결과를 발표하였다(물론 호글런드는 발표 내용을 몰랐다).

인간의 체온도 시간 감각에 영향을 준다.[150] 체온이 상온 이하로 내려가면 시간이 빨리 지나가고, 고열이 나면 평소보다 느리게 지나가는 것처럼 느껴진다.[114]

4. 1. 3. 인간의 자각 수준

위험한 상황에서는 주관적인 시간이 느리게 느껴지는 경향이 있다. 자동차 사고와 같이 목숨이 위협받는 상황에서 사람들은 외부 사건의 속도가 느려지는 것처럼 느낀다. 또한 객관적으로 매우 짧은 순간에 많은 일을 한다고 한다. 심리학자들은 생체시계의 속도가 크게 증가하면서 이러한 현상이 나타난다고 설명한다. 즉, 인간의 자각 수준이 높아져 생체시계 속도가 빨라지면 외부 시간은 느리게 느껴지고 반응 속도는 평소보다 빨라진다.[150]

4. 1. 4. 나이

사람들은 보통 나이가 들수록 시간이 더 빨리 지나간다고 느낀다. 1999년 심리학자 퍼거스 크레이크(Fergus I. M. Craik)는 '노화와 시간 판단'에 관한 실험을 진행했다. 그는 평균 나이 72.2세의 노인 그룹과 22.2세의 젊은 그룹으로 나누어 실험했는데, 노인 그룹은 실제 시간보다 더 긴 시간이 지나야 30초가 흘렀다고 답했고, 120초가 흘렀을 때는 40초밖에 지나지 않았다고 판단했다. 심리학자들은 나이가 들수록 생체시계가 느려져 외부 시간이 더 빨리 흐르는 것처럼 느낀다고 설명한다.[167]

세계적인 신경의학자이자 작가인 올리버 색스는 나이가 들수록 반복되는 일이 많아지고 저장되는 경험이 적어지며, 젊은 시절에 비해 집중력이 낮아지는 것을 시간 감각 변화의 원인으로 꼽았다.[167]

Onstein영어의 이론에 따르면, 인간의 시간 감각은 '일정 시간 동안 누적된 기억'에 기반한다. 즉, 기억의 '용량'에 따라 시간의 흐름을 인식한다는 것이다. 그러나 이 이론은 사람의 인지와 시간 지각을 완벽하게 설명하지 못하며, 약물이나 다른 연구를 통해 기억의 '저장량'만으로는 시간 지각을 설명하기 어렵다는 결과도 나왔다.[167]

심리학자들은 나이가 들수록 시간이 더 빨리 가는 것처럼 보인다고 주장하지만, 나이와 관련된 시간 지각에 대한 문헌은 여전히 논란의 여지가 있다.[101]

또한 사람은 시간을 지금까지 살아온 경험의 양의 비율과 같은 것으로 느낀다고도 한다. 7세 아이에게 1년은 인생의 7분의 1이지만, 70세 노인에게 1년은 인생의 70분의 1인 것이다.

4. 1. 5. 기억

사람들은 갑자기 '~한 일을 하는데 어느 정도의 시간이 흘렀나요?'라고 묻는다면 기억을 더듬어 어느 정도의 시간이 흘렀다고 대답할 것이다. 1960년대 온스타인은 인간이 지니는 시간 감각은 '일정 시간 동안 누적된 기억'이라고 주장하였다. 즉, 기억의 '용량'에 의해 시간의 흐름을 인식한다는 뜻이다. 오늘날 심리학자들은 사람이 시간을 측정할 때 대개는 기억을 기반으로 한다고 한다.[167]

세계적인 신경의학자이자 작가인 올리버 색스는 그의 저서에서 다음과 같이 말했다.

“나는 자동차로 캐나다에 가는 길이었어요. 여행 중에 글 쓰는 일을 걱정하던 친구에게서 녹음기를 받았지요. 그리고 72년의 추억들을 녹음하기 시작했습니다. 72년 이야기를 끝낸 뒤 73년 이야기로 넘어갔어요. 국경에 이르렀을 때는 89년 이야기를 하고 있었지요. 녹음 테이프가 부족할 거라고 생각했지만 그렇지 않았어요. 해가 지날수록 이야기할 내용도 점점 줄어들었거든요. 점점 더 이야기할 것이 없었어요. 그 길이가 거의 일률적으로 짧아졌어요. 왜 그럴까요? 인생에서 반복되는 일이 점점 더 많아지는 걸까요? 나이가 들면 저장되는 경험들이 점점 적어질까요? 젊은 시절에는 집중력이 좋을까요? 나는 이 가정들 사이에서 결정을 내릴 수가 없군요.”[167]

위의 예시에서 온스타인의 이론은 쉽게 증명되지만, 사람의 인지와 시간 지각에 대해 전부 설명한 것은 아니다. 어떤 연구에 의하면 약물로 각성 능력을 증대시킨 경우에는 과거 시간의 길이에, 약물로 기억 저장에 관여한 경우에는 현재 기억의 길이에 영향을 미치지 못했다. 또 다른 연구에서는 기억의 ‘저장량’만 보는 온스타인의 이론은 지나친 단순화라는 결론이 나오기도 했다.

4. 1. 6. 관심

시간심리학자들은 주로 사람들이 사건의 지속 시간에 대해 어떻게 인식하는지에 대한 연구를 해왔다. 일상생활에서 악보를 표시된 음표만큼 연주하거나, 자신의 일을 정해진 시간 안에 끝내야 할 때 시간의 지속을 인지하는 것은 중요하다. 20세기 심리학자들은 사람의 인식과 시간 지각 사이의 관계를 설명하기 위해 생체시계 개념을 도입했고, 이후 생체시계 외에도 시간 지각에 영향을 미치는 다양한 요인을 발견했다.[91]

뇌의 시간 판단은 대뇌피질(cerebral cortex), 소뇌(cerebellum), 기저핵(basal ganglia) 등을 포함하는 고도로 분산된 시스템으로 알려져 있다. 특히 시교차상핵은 서캐디언 리듬(일주기 리듬)을 담당하는 반면, 다른 세포 집단은 더 짧은 범위(울트라디안(ultradian))의 시간 측정이 가능한 것으로 보인다.

정신활성 약물은 시간 판단을 손상시킬 수 있다. 각성제(stimulant)는 인간과 쥐 모두 시간 간격을 과대평가하게 만들 수 있으며,[92][93] 진정제(depressant)는 반대의 효과를 나타낼 수 있다.[94] 도파민(dopamine)과 노르에피네프린(norepinephrine)과 같은 신경전달물질(neurotransmitter)의 뇌 활동 수준이 그 이유일 수 있다.[95]

정신측정법(Mental chronometry)은 지각-운동 과제에서의 반응 시간을 사용하여 인지 작용의 내용, 지속 시간 및 시간적 순서를 추론하는 방법이다.

아이들의 인지 능력이 발달함에 따라 시간을 더 명확하게 이해하게 된다. 두세 살 아이들은 시간에 대한 이해가 주로 "지금과 지금이 아닌 것"으로 제한된다. 다섯, 여섯 살 아이들은 과거, 현재, 미래의 개념을 이해할 수 있다. 일곱 살에서 열 살 아이들은 시계와 달력을 사용할 수 있다.[97]

정신활성 약물 외에도 시간에 대한 판단은 시간착각(예: 카파 효과)[98], 나이,[99] 그리고 최면[100]에 의해 바뀔 수 있다. 파킨슨병과 주의력결핍장애와 같은 신경질환이 있는 일부 사람들의 시간 감각은 손상된다.

심리학자들은 나이가 들수록 시간이 더 빨리 가는 것처럼 보인다고 주장하지만, 이러한 나이와 관련된 시간 지각에 대한 문헌은 여전히 논란의 여지가 있다.[101]

인간이 느끼는 시간의 속도는 기분, 나이 등에 따라 변한다고 알려져 있다. 예를 들어 같은 음악을 들어도, 안정을 취하거나 졸고 있을 때는 빨리 들리고, 격렬한 운동이나 활동 후에는 느리게 들리는 경우가 있다. 또한, 나이를 먹을수록 하루나 일 년이 빨리 지나가는 듯한 감각은 거의 모든 사람이 느낀다(자네의 법칙).

4. 2. 칼 구스타프 융의 동시성 이론

칼 융은 인간의 의식과 외부 세계가 상호작용하는 현상인 동시성을 설명하면서, 무의식의 차원은 시간과 공간을 초월한다고 보았다.

5. 시간의 흐름



3차원의 현실 우주는 세로·가로·높이의 방향으로 펼쳐지는 공간과, 과거에서 미래로 이어지는 '''시간의 흐름'''을 기초로 하여 성립된다. 시간은 공간과 함께 과학 및 철학의 기저를 이루는 주요한 개념이다.

시간이 과거에서 미래로만 직선적으로 흘러가는지에 대한 설명은 여러 가지가 있지만, 그 중 한 가지는 열역학 제2법칙, 즉 엔트로피(무질서도)의 증가이다. 열역학 제2법칙에 따르면 고립계에서는 항상 엔트로피가 증가하는 방향으로 변화하며, 결국에는 엔트로피가 극대값을 가지는 평형상태에 도달한다. 엔트로피가 증가함에 따라 시공간의 에너지 분포가 변하게 되면 그 전의 상태로 돌아가지 않으며, 커지는 쪽이 자동으로 시간이 흘러가는 미래가 된다. 이렇게 나타나는 시간의 방향성을 열역학적 시간의 화살이라 하는데, 우리가 경험하는 시간의 방향성은 열역학적 시간의 방향성과 같기 때문에 시간이 거꾸로 흐르지 않는다.

서양 철학에서 시간과 관련된 논의는 형이상학의 시초인 플라톤 이후로 다양하게 전개되어 왔다. 플라톤에게 시간이란, 진정한 본질인 이데아의 모상일 뿐인 현실세계의 불완전함을 나타낼 뿐이었다. 그는 사물이 본질의 순수성을 구현하기 위해서는 타자와 관계를 맺지 않은 독립적이고 부동의 상태에서 존재해야 한다고 주장했다. 시간이 흐르는 현실세계에서는 이러한 본질의 순수성이 구현되지 않고, 시간이 존재하지 않아 아무런 변화도 운동도 일어나지 않는 이데아계에서만 본질의 순수성이 구현될 수 있다고 보았다. 그에게 시간은 이데아인 영원의 모상에 불과했다.

5. 1. 시간과 시각의 차이

시간(時間)과 시각(時刻)은 서로 섞여 쓰이기도 하지만, 엄밀히 말해 그 의미는 다르다. 시간은 시각과 시각 사이의 구간을 의미하며, 시각은 시간의 어느 한 시점을 의미한다.[195]

시간의 흐름을 1차원의 직선으로 생각했을 때, 직선상의 0차원 점, 즉 시간의 어느 한 시점이 시각이다. 그리고 시각과 시각 사이의 1차원 구간이 바로 시간이다.

예를 들어 "지금부터 1시간 동안 공부를 한다"라고 했을 때, '1시간'은 시간을, '지금'은 시각을 나타낸다.

조선시대 쓰이던 시간의 단위인 시각(時刻)은 하루 중의 특정한 구간을 말하기도 하는데, 이는 본문의 시각과 시간이 섞인 개념이다.

5. 2. 평균 항성시와 평균 태양시

지구를 중심으로 하늘을 보면 구면(球面)처럼 보이는데, 이를 천구(天球)라고 한다. 항성이 천구에 붙어 있다고 가정하면, 북극성을 중심으로 별들이 동쪽에서 서쪽으로 움직이는 것처럼 보인다. 이는 관찰자 입장에서 천구가 약 하루에 한 바퀴씩 돌기 때문이며, 이 현상을 천구의 일주 운동(日周運動)이라고 한다. 천체의 회전은 지구가 자전하기 때문에 나타나는 현상이다. 이 회전축은 지구의 북극과 남극을 잇는 직선이며, 이 직선이 천구와 만나는 점을 각각 하늘의 북극, 하늘의 남극이라고 한다. 이 점들은 천구가 회전해도 움직이지 않는다. 우리 머리 위에 있는 천구상의 점, 즉 천정(天頂)과 하늘의 북극을 연결하는 큰 원을 자오선이라고 한다. 이 자오선은 시간과 함께 천구가 얼마나 회전했는지를 측정하는 기준이 된다. 천구상의 천체가 자오선을 지나 얼마나 회전했는지를 표시하면 시각을 정의할 수 있다. 일상생활과 가장 관련이 깊은 것은 태양이므로, 태양의 시각(時角, 천체와 하늘의 북극을 연결하는 큰 원과 자오선 사이의 각) 크기로 시각(時刻)을 나타내면 생활 주기에 쉽게 연관 지을 수 있다.

시각은 하늘을 보는 사람의 자오선을 기준으로 측정하므로, 보는 장소에 따라 시각이 달라진다. 영국의 그리니치를 지나는 자오선을 기준으로 측정한 평균 태양시를 특히 세계시라고 한다. 지구가 일정한 속도로 자전한다면, 평균 태양의 시간 각도로 결정되는 태양시의 연평균은 일정할 것이다. 따라서 평균 태양시의 정오(12시)부터 다음 정오까지의 간격을 1평균 태양일로 하고, 이를 24시간으로 나누면 시, 분, 초를 정의할 수 있다. 그러나 실제로는 지구의 자전 속도가 일정하지 않다. 바닷물의 밀물과 썰물 때 해저에서 마찰이 발생하여 자전 속도가 점차 느려진다. 또한 불규칙하고 돌발적인 속도 변동도 있다. 따라서 평균 태양시로 시각을 정하는 데는 문제가 없지만, 그 시각의 간격(예: 평균 태양일)으로 시간을 정의할 수는 없다. 시간의 단위인 초는 원자의 진동으로 정의된다. 세슘 원자시계로 실현되는 일정하고 불변하는 길이의 초를 1초씩 더해가면 하나의 연속된 시간의 흐름이 형성된다. 이렇게 만들어진 시각이 세계시와 0.95초 이상 차이가 나지 않도록 한다. 만약 이 한도를 넘을 정도로 차이가 날 우려가 있을 때는 1초를 더하거나 뺀다. 이 1초를 윤초라고 한다. 이와 같이 각국은 표준시를 정해놓고 있는데, 이를 협정 세계시라고 한다. 윤초는 UTC를 기준으로 6월 30일 또는 12월 31일의 23시 59분 59초 다음에 23시 59분 60초로 더하고, 다음 날 0시 0분 0초가 된다. 한국 표준시를 기준으로 하면 1월 1일 또는 7월 1일 오전 8시 59분 59초 다음에 8시 59분 60초로 더하고, 다음 오전 9시 0분 0초가 된다.

5. 3. 세계시(世界時)와 협정 세계시

평균 태양시는 영국의 그리니치를 통과하는 자오선을 기준으로 측정하며, 특히 이를 세계시라고 부른다.[195] 지구의 자전 속도는 일정하지 않아 평균 태양시로 시각을 정하는 데는 문제가 없지만, 평균 태양일과 같은 시간 간격으로 시간을 정의할 수는 없다.[195] 시간의 단위인 초는 세슘 원자시계로 실현되는 일정하고 불변하는 길이로 정의된다.[195]

협정 세계시(UTC)는 세계시와 0.95초 이상 차이가 나지 않도록 윤초를 더하거나 빼서 조정하는 표준시이다.[195] 윤초는 UTC를 기준으로 6월 30일 또는 12월 31일의 23시 59분 59초 다음에 23시 59분 60초를 가산하고, 다음 날 0시 0분 0초로 한다.[195] 한국 표준시에서는 1월 1일 또는 7월 1일의 오전 8시 59분 59초 다음에 8시 59분 60초를 가산하고, 다음이 오전 9시 0분 0초가 된다.[195]

5. 4. 공전과 자전의 비율

지구의 공전과 자전 주기는 서로 정확한 정수배 관계가 아니다.Not in integer ratio영어 지구의 자전 주기를 기준으로 한 1년의 길이는 정확히 나누어 떨어지지 않기 때문에, 이 차이를 보정하기 위해 윤년과 윤달 같은 방법이 사용된다. 윤년은 4년마다 하루를 추가하여 공전 주기와의 차이를 보정하고, 윤달은 태음태양력에서 계절과의 불일치를 해결하기 위해 몇 년에 한 번씩 한 달을 추가하는 방식이다.

6. 시간의 측정



시간심리학자들은 주로 사람이 사건이 얼마나 지속되는지를 인지하는 방법에 대해 연구한다. 시간을 아는 것은 악보를 정확히 연주하거나, 일을 정해진 시간 안에 끝내는 등 일상생활에서 중요하다. 20세기 심리학자들은 생체시계 개념을 도입하여 사람의 인식과 시간 지각 간의 상관관계를 설명하려 했으며, 이후 생체시계 외에도 시간 지각에 영향을 주는 다양한 요인을 발견했다.

시간을 측정하는 가장 오래된 방법은 해시계였다. 해시계는 막대나 기둥의 그림자를 이용하여 태양의 움직임을 통해 시간을 측정하는 기구였다. 초기 해시계는 지역 시간만 가리키고 태양의 움직임 변화에 따라 유용성이 떨어지는 문제가 있었다. 이후 막대기를 지구 자전축과 평행하게 기울인 선다이얼이 개발되었다. 고대 이집트에서는 오벨리스크가 그노몬(gnomon)으로 사용되었고, 지침은 지축에 평행하게 기울어졌다. 선다이얼은 계절에 관계없이 같은 장소에서 그림자 위치가 일정했지만, 그림자 길이는 변했다.

해시계는 기원전 1500년경 이집트에서 가장 오래된 것이 발견되었지만, 바빌로니아 사람들이 먼저 발명했을 것으로 추측된다. 그노몬은 기원전 6세기 초 그리스에 소개되는 등 동서로 전파되었다. 밤이나 날씨가 궂을 때 사용할 수 없다는 단점이 있었지만, 17세기까지 기계식 시계보다 더 정확했다.

불은 시간을 상징적으로 표현하는 방법 중 하나였다. 1206년 아랍 문헌에는 촛불시계가 묘사되어 있다. 초에 일정한 간격으로 구멍을 뚫어 공을 넣고, 초가 타면서 공을 떨어뜨리는 방식이었다. 중국에서는 미로 모양 틀에 인화성 물질을 뿌리고 도화선이 타들어 가는 원리를 이용한 불시계를 사용했다.

유럽에서는 18세기 중엽부터 19세기에 걸쳐 평균 태양일을 정하고, 이를 24등분하여 시(hour), 분(minute), 초(second)로 나누는 제도가 시작되었다.

물시계는 고대에 가장 정확한 시간 측정 기구였으며, 아멘호테프 1세의 무덤에서 발견된 것도 있다. 물시계는 밤에도 시간을 측정할 수 있었지만, 물의 흐름을 보충하기 위해 수동으로 관리해야 했다. 고대 그리스와 칼데아 사람들은 천문 관측을 위해 시간 기록을 정기적으로 유지했다. 아랍 발명가와 기술자들은 중세까지 물시계 사용을 개량했다.[26] 11세기 중국 발명가와 기술자들은 탈진기 메커니즘으로 작동하는 최초의 기계식 시계를 발명했다.

기계식 시계는 동력 공급, 분배, 전달, 속도 조절, 시간 표시 장치로 구성된다. 용두로 메인 스프링에 동력을 저장하고, 밸런스휠과 헤어스프링을 회전시킨다. 팔렛(pallet)과 이스케이프휠의 상호작용으로 규칙적인 움직임이 만들어진다. 기어와 톱니바퀴를 통해 동력이 배분되어 시침, 분침, 초침이 움직인다.

1602년경 갈릴레오 갈릴레이는 진자의 등시성을 발견했다. 1656년 크리스티안 호이겐스는 이를 이용하여 진자시계를 만들었고, 이전보다 정확한 시간 측정이 가능해졌다.

전자시계는 전자의 진동을 이용하며, 수정시계와 원자시계가 있다.

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수정시계는 수정의 탄성진동과 압전효과를 이용한 진동자를 사용한다. 수정 고리에서 발생하는 진동수를 감소시켜 기계식 기어 장치를 통해 시계 문자반에 전달한다.

원자시계는 원자의 진동을 이용하여 수정시계의 오차를 보정한 시계이다. 세슘-133 원자핵이 9,192,631,770번 진동하는 시간을 1초로 하는 것이 국제 표준이다.[32] 원자시계는 수백만 년 동안 초 단위까지 정확하며, 다른 시계와 시간 측정 기기를 교정하는 데 사용된다.[32]

핵시계는 원자핵의 회전하는 중성자를 시계 추로 사용한다.

6. 1. 해시계

해시계는 그림자의 길이와 위치 변화를 이용하여 시간을 측정하는 가장 오래된 시계이다. 해시계는 막대기나 기둥, 또는 방첨탑(obelisk)의 그림자 길이를 측정하거나 위치 변화를 추적함으로써 지구 주위를 돈다고 생각되었던 태양의 움직임을 이용해 시간을 측정하는 기구이다.[24] 그림자의 길이를 재는 방식의 해시계(그노몬, gnomon)는 그 지역의 시간만을 가리킬 수 있다는 한계와 태양의 움직임이 복잡하게 변하기 때문에 유용성이 떨어지는 문제가 있었다. 그래서 막대기를 지구의 자전축과 평행하게 기울이는 방법을 쓰게 되었는데 이것이 바로 선다이얼(sun dial)의 시초이자 시계 역사의 시초가 되었다. 고대 이집트에서는 오벨리스크가 그노몬으로 쓰였는데, 지침(指針)은 지축에 평행하게 기울어지도록 하였다. 이러한 선다이얼은 계절에 관계없이 같은 장소에 그림자의 위치가 일정한 곳에 오지만, 그림자의 길이는 늘 변했다.

휴대용 해시계


캔버라의 수평식 해시계


선다이얼은 기원전 1500년경에 이집트 해시계가 가장 오래된 것이지만, 이를 먼저 발명한 것은 아마도 바빌로니아 사람들이었을 것으로 추측된다. 이후 그노몬은 기원전 6세기 초에 그리스에 소개되는 등 차츰 동·서로 전해졌다. 그러나 밤이나 날씨가 궂을 때 사용할 수 없다는 단점이 있었다. 그렇지만 17세기까지만 해도 기계로 된 시계보다도 오히려 더 정확했다.

하루를 더 작은 단위로 나누는 아이디어는 이집트인들이 12진법을 사용한 해시계를 사용했기 때문에 이집트인들에게서 기인한다.[25]

6. 2. 물시계

물시계는 물의 흐름을 이용하여 시간을 측정하는 기구이다. 해시계가 시간을 세분하는 데 적합하지 않아, 이 결점을 보완하기 위해 물방울을 이용한 물시계인 클랩시드라(clapsydra; 물항아리)가 고안되었다.[23] 시간을 일종의 강이나 흐름 같은 것으로 보는 원초적인 관념 때문에 액체(물이나 수은)나 모래 같은 것이 흐르는 속도를 이용해서 시간을 재도록 유도하였다.

물시계를 처음 발명한 것은 칼데아 사람들이나 이집트 사람들인 것으로 생각된다. 물받이를 층층이 겹쳐 놓고 물이 가장 위쪽의 물받이로부터 아래쪽의 물받이로 차례대로 흘러내리도록 고안되었다. 그러나 이 방법은 물이 흐르는 속도 자체가 일정하지 않으며, 그릇의 수압이 떨어질 수록 그 속도가 느려지는 문제점 때문에 잘못된 것으로 판명되었다. 그렇지만 이 물시계는 고대 문명에서 널리 사용되었는데, 기원전 100년 경 아테네에서는 공식 시간을 대중에게 가르쳐 주기 위해 시장 앞에 물시계를 세우기도 하였다. 또한 아테네와 로마의 법정에서는 발언 시간을 규제하기 위해 물시계를 사용하였다.

광명문 내에 전시된 자격루

6. 3. 불시계

불시계


火|불중국어을 이용해 시간을 상징적으로 표현하는 방법 중 하나로 생각되었다. 1206년 아랍의 한 문헌에서는 촛불시계에 대해 묘사하고 있다. 초에 일정한 간격으로 구멍을 뚫어 공을 넣어 놓으면 초가 일정한 시간 간격으로 타들어가면서 그 공을 떨어뜨리게 된다. 초 하나가 타는 데는 13시간을 기준으로 하였고, 떨어진 공은 작은 기계 장치를 움직여 타고 남은 심지를 잘라내도록 되어 있었다.[26]

중국 사람들도 불을 이용해 시간을 재곤 하였다. 대개 그들은 미로 모양의 둥근 틀을 이용했는데, 여기에 인화성 물질을 뿌려놓고 도화선이 타들어 가는 원리를 이용해 시간을 쟀다. 한 쪽 끝에 불을 붙이면 실이 점점 타들어가면서 가는 길목에 묶어 놓은 조약돌이 떨어지게 해 놓은 것이다. 그 불시계의 가운데에는 주로 ‘수’(壽)나 ‘복’(福) 자가 쓰여 있었다.[26]

6. 4. 기계식 시계

기계식 시계 무브먼트


기계식 시계는 크게 동력 공급 장치(메인 배럴), 동력 배분 장치(기어와 톱니바퀴), 동력 전달 장치(이스케이프먼트), 기어 회전 속도 조절 장치(밸런스와 포크), 시간 표시 장치(초침, 분침, 시침)로 이루어져 있다.[23] 먼저 용두에 의해 메인 배럴 내부 메인 스프링에 동력이 저장된다. 스프링에 저장된 동력에 의해 메인 베럴이 회전하면서 밸런스휠과 헤어스프링이 조립된 부품을 회전시킨다. 이 때 팔렛(pallet 혹은 레버lever)이라는 부품을 사용하여 밸런스휠이 계속 돌아가도록 한다. 팔렛은 밸런스휠 중앙에 위치한 주얼핀을 밀어주어 밸런스휠을 회전시킨다. 팔렛이 연속적으로 움직이도록 하기 위해 이스케이프휠이라는 부품을 사용한다. 이스케이프휠의 돌기는 팔렛 양단에 달린 보석 중 한쪽을 밀어 밸런스휠이 운동할 수 있도록 도와준다. 이스케이프휠과 팔렛의 상호작용으로 시계는 규칙적으로 움직이게 된다. 이제 동력을 제어하는 장치가 필요한데 다른 한쪽의 팔렛 주얼이 그 역할을 한다. 다른 팔렛 주얼은 롤러의 주얼핀이 돌아와 아래 팰럿 주얼을 풀어줄 때까지 동력을 정지시켜 이스케이프휠을 잡아줌으로서 동력이 필요할 때에만 제공되도록 한다. 여기에 전달되는 동력을 배분하기 위해 기어와 톱니바퀴를 사용하는데 이 기어를 사용하여 시침, 분침, 초침이 돌아가도록 한다. 보다 깊은 이해를 위해서는 미국의 해밀턴 사가 제작한 기계식 작동 원리를 설명한 동영상 해밀턴 사의 기계식 시계 작동 원리 설명 동영상을 보면 된다.

6. 5. 진자시계

갈릴레오 갈릴레이는 1602년경 진자의 진동 주기가 진폭과 거의 관계없이 일정하다는 진자의 등시성을 발견했다.[30] 1656년 네덜란드의 수학자이자 천문학자인 크리스티안 호이겐스는 이 성질을 이용하여 진자를 시계의 시간 조절 장치로 활용했고, 이전보다 정확하게 시간을 측정할 수 있게 되었다.[30]

6. 6. 전자시계

전자시계는 수정시계나 원자시계와 같이 전자의 진동을 이용하여 시간을 측정하는 시계이다. 핵시계는 원자핵이 회전하는 중성자를 시계 추로 사용하여 시간을 측정한다.

6. 6. 1. 수정시계



수정시계는 수정의 탄성진동과 압전효과를 이용한 진동자를 시간 표준으로 사용하는 시계이다. 지름이 약 6.25cm인 수정 고리에서 10만㎐의 진동수가 발생하면, 진동수 분할이라는 과정을 거쳐 그 진동수를 감소시켜 기계식 기어 장치를 통해 시계 문자반과 연결된 동기 전동기에 전달한다. 10만㎐의 진동수를 한 번에 600만:1의 전기식·기계식 조합 기어 감속 장치에 적용하면, 시계의 초침은 변수를 제외하고 시계 관점에서 60초에 1회전한다.

6. 6. 2. 원자시계

원자 시계는 기압, 온도의 영향을 받지 않고 초당 정해진 숫자로 진동하는 원자의 성질을 이용하여 수정 시계의 오차를 보정한 시계이다. 현재 국제 표준으로 지정된 것은 세슘-133(133Cs) 원자핵이 9,192,631,770번 진동하는 데 걸리는 시간을 1초로 한다.[32] 원자 시계는 특정 원자의 전자 전이 주파수를 사용하여 초를 측정한다.[33] 사용되는 원자 중 하나는 세슘이며, 대부분의 현대 원자 시계는 마이크로파를 사용하여 세슘의 전자 진동 주파수를 결정한다.[33] 1967년 이후 국제 측정 시스템은 시간 단위인 초를 세슘 원자의 특성에 기반하여 정의한다.[33] SI는 초를 133Cs 원자의 바닥 상태의 두 전자 스핀 에너지 준위 사이의 전이에 해당하는 방사선의 9,192,631,770 사이클로 정의한다.

6. 6. 3. 핵시계

시간을 측정하기 위해 다양한 측정 기구들이 발명되었으며, 이러한 기구에 대한 연구는 측시학이라고 한다.[23]

고대의 가장 정확한 시간 측정 기구는 물시계 또는 ''클렙시드라''였는데, 이집트 파라오 아멘호테프 1세의 무덤에서 발견된 것도 있다. 물시계는 밤에도 시간을 측정할 수 있었지만, 물의 흐름을 보충하기 위해 수동으로 관리해야 했다. 고대 그리스와 칼데아(메소포타미아 남동부) 사람들은 천문 관측의 필수적인 부분으로 시간 기록을 정기적으로 유지했다. 특히 아랍의 발명가와 기술자들은 중세까지 물시계 사용을 개량했다.[26] 11세기에 중국 발명가와 기술자들은 탈진기 메커니즘으로 작동하는 최초의 기계식 시계를 발명했다.

가장 정확한 시간 측정 장치는 원자 시계로, 수백만 년 동안 초 단위까지 정확하며 다른 시계와 시간 측정 기기를 교정하는 데 사용된다.[32] 원자 시계는 특정 원자의 전자 전이 주파수를 사용하여 초를 측정한다. 사용되는 원자 중 하나는 세슘이며, 대부분의 현대 원자 시계는 마이크로파를 사용하여 세슘의 전자 진동 주파수를 결정한다.[33] 1967년 이후 국제 측정 시스템은 시간 단위인 초를 세슘 원자의 특성에 기반하여 정의한다. SI는 초를 133Cs 원자의 바닥 상태의 두 전자 스핀 에너지 준위 사이의 전이에 해당하는 방사선의 9,192,631,770 사이클로 정의한다.

7. 순환적 시간과 직선적 시간

시간 개념은 크게 순환적 시간관과 직선적 시간관으로 나눌 수 있다.

열역학 제2법칙에 따르면, 고립계에서는 항상 엔트로피(무질서도)가 증가하는 방향으로 변화하며 결국 평형 상태에 도달한다. 엔트로피가 증가함에 따라 시공간의 에너지 분포가 변하면 이전 상태로 돌아가지 않고, 커지는 쪽이 미래가 된다. 이러한 시간의 방향성을 열역학적 시간의 화살이라 하며, 우리가 경험하는 시간의 방향성과 일치한다.

불교에서는 시간은 실체가 없는 개념으로 본다. 반면 서양 철학에서는 플라톤 이후로 시간과 관련된 다양한 논의가 전개되었다. 플라톤은 시간은 이데아의 모상일 뿐인 현실 세계의 불완전함을 나타낸다고 보았다. 그는 시간이 흐르지 않는 이데아계에서만 본질의 순수성이 구현된다고 생각했다.

시간심리학자들은 사람들의 시간 지속 지각에 대해 연구한다. 사람의 인식과 시간 지각 간의 상관관계를 설명하기 위해 생체시계 개념이 도입되었으며, 그 외에도 시간 지각에 영향을 주는 다양한 요인들이 연구되었다.

원초적인 시간 개념에는 크게 두 가지가 있다. 하나는 시간을 돌이킬 수 없는 일직선으로 보는 것이고, 다른 하나는 순환하는 것으로 보는 것이다. 원시 사회에서는 천체와 계절의 순환을 관찰한 경험을 바탕으로 순환적 시간관이 우세했다. 반면, 현대에는 직선적인 시간관이 우세하다. 서구에서는 오래전부터 직선적인 시간관을 선호했으며, 물리학의 발전은 이러한 경향을 가속화했다.

7. 1. 순환적 시간

원시 사회에서 시간은 천체와 계절의 주기적인 순환을 관찰한 경험을 바탕으로 측정되었다. 대부분의 원시 문화에서 직선적인 시간관보다 순환적인 시간관이 우세했는데, 이는 최초의 시간 측정 경험에서 기인한 것으로 보인다. 순환적인 시간관은 끊임없이 돌아가는 오세아노스 강과 자기 꼬리를 물고 있는 12절기의 뱀으로 시간을 표상한 것에서 확인할 수 있다.

인도, 고대 그리스, 성경에는 이러한 순환적 시간관이 잘 나타나 있다.

7. 1. 1. 인도의 순환적 시간관

인도에서는 '유가(yuga)'라는 시간을 기본으로 우주가 정기적으로 소멸하고 다시 생성된다고 생각했다. 유가가 네 번 지날 때마다(인도에서 숫자 4는 완전, 완성을 의미한다) 시간은 한 바퀴 돈 것으로 간주되는데, 이렇게 한 바퀴 도는 것을 마하유가(mahayuga)라고 하며, 마하유가는 무한히 되풀이된다. 마하유가를 이루는 네 개의 유가 중 첫 번째 유가는 번성, 즉 황금기를 의미하고, 그 이후 두 번째, 세 번째 유가는 점점 쇠퇴하는 쇠락기를 의미하며, 마지막 유가는 모든 것의 '끝'을 의미하는 동시에 새로운 시작을 암시한다.

하나의 마하유가는 12,000 신년(神年) - 보통 세월의 단위로 4,320,000년간 지속된다. 마하유가가 수천 번 지나가면 1겁이 된다. 1겁은 인도 신화에서 세상의 창조, 유지, 파괴를 담당하는 세 신 중 하나인 브라흐마에게는 하루가 된다.

마하유가가 일정한 리듬으로 끝없이 순환하는 시간으로부터, 출생과 죽음이 끝없이 되풀이되는 윤회가 일어난다.[129]

7. 1. 2. 성서에 나타난 순환적 시간관

성서에서 신은 정의, 조화, 행복의 세계를 창조한다. 그러나 인간은 불의와 죄악을 저질러 조화로운 세상에 불협화음을 만든다. 신은 죄악으로 율법을 어긴 인간을 심판하고, 인간은 자신의 죄악을 참회하여 사회를 다시 질서 있는 상태로 되돌린다. 조화로운 신의 세계에서 인간이 타락하고, 심판받고, 다시 복권되는 과정이 반복되는 것이 성서에 나타난 순환적 시간 관념이다.[39] 카인과 아벨, 에덴동산에서 아담의 유혹, 노아와 홍수, 바벨탑 등 성서의 이야기들은 이러한 순환적 흐름의 일부이다.[39]

카인과 아벨 이야기의 시간 순서는 다음과 같다.[39]

# 카인은 타락한다. (질투로 동생을 죽여 신의 율법을 어긴다.)

# 카인은 심판에 회부된다.

# 카인에게 형벌이 집행된다. (노력해도 땅은 열매 맺지 않는다.)

# 카인은 복권된다. (하나님은 그에게 보호막을 씌운다)

성서에서 수백만 년이나 수십억 년과 같은 현대 지질학이나 천문학의 절대적 시간 척도는 중요하지 않다. 중요한 것은 현상들의 질서와 리듬 있고 조화로운 배음들이며, 이것들이 시간의 순환적 흐름을 규정한다.[39] 한 번 일어난 일은, 두 번째가 되면 약간 달라지지만 다시 일어나게 된다.[39]

7. 1. 3. 고대 그리스의 창조신화에 나타난 순환적 시간관

고대 그리스의 창조 신화를 다룬 헤시오도스의 <신통기>에서는 순환적 시간 개념이 나타난다. 그리스 창조 신화에 따르면, 시간은 땅의 여신 가이아(Gaia)와 하늘의 신 우라노스(Ouranos)가 함께 누운 이후에 시작된다. 우라노스는 가이아의 남편이자 아들이다. 우라노스는 어머니 가이아와 에레브스(Erebus) 사이에서 태어났다. 에레보스와 가이아는 무질서한 상태에서 뒤섞인 수많은 특성들이 식별하기 어려운 어두운 심연인 혼돈(chaos)에서 태어났다.[39]

우라노스는 앞으로 태어날 자식들이 자신의 자리를 차지할지도 모른다는 두려움과 불안을 해소하기 위해 자식들을 다시 가이아의 자궁 속으로 밀어 넣었다. 가이아는 남편을 속이고, 비밀 병기를 만들어 이 상황을 헤쳐나가려 했다. 아이들을 땅속 깊은 구덩이에 숨기고, 거대한 낫을 만들어 아이들에게 몰래 보여주었다. 가이아가 숨긴 많은 아들 중 크로노스는 가이아가 만든 거대한 낫으로 아버지 우라노스의 남성을 거세했다. 우라노스를 죽인 크로노스는 자기 자식들을 없앴던 우라노스의 사악한 태도를 계승했다. 그는 자신의 아이들을 자궁 속으로 다시 밀어 넣는 대신, 그들을 삼켜 없앴다.[39]

아버지가 아이들을 죽이는 악순환은 크로노스의 마지막 아들인 제우스가 크로노스를 처치하면서 끝난다. 그리스 신화에서 크로노스(Chronos-Kronos)는 시간이 의인화된 것으로 표현되며, 그의 이름은 그리스어로 '시간', '원'과 '척도'를 의미한다. 로마의 라틴 문법학자이자 철학자인 마크로비우스는 "하나의 고정된 척도로서의 시간은 하늘에서 일어나는 변화로부터 비롯된다. 시간은 하늘에서부터 시작되며 크로노스도 여기에서 탄생했다고 믿어진다. 바로 이 크로노스가 시간을 창조했다."라고 말했다.[39]

7. 2. 직선적 시간

오늘날 우리는 시간을 사건들이 일직선으로 이어진 사슬, 즉 수십억 년 전의 과거에서 시작하여 무한히 먼 미래까지 이어질 것 같은 연속적인 과정으로 생각하는 경향이 있다. 서구에서는 이미 오래전부터 이러한 직선적인 시간관을 선호하는 경향이 있었고, 물리학 분야에서 시간에 대한 관념과 이론이 발전하면서 이러한 경향은 더욱 가속화되었다.

주관적이고 인식론적인 측면에서 보면, 인간은 누구나 나이를 먹으면서 돌이킬 수 없는 심리 변화를 겪기 때문에 직선적인 시간 개념이 더 타당하게 느껴질 수 있다. 또한 중국에서도 순환적인 시간관과 함께 인간이 역사 속에서 겪는 경험을 통해 도덕적으로 진화해 간다는 관념이 결합되어 있었다.

7. 2. 1. 진화론

찰스 다윈의 진화론은 시간이 직선적으로 흐른다고 가정한다. 이 이론에 따르면, 땅 위의 생명체에서 나타나는 모든 변화는 기계적이며, 결국 우연에 의한 것이다.[115] 따라서 시간은 완전히 수학적인 개념이 된다.

진화론에 따르면, 아주 오래전에는 동물 세포와 식물 세포가 같은 형태였다. 즉, 최초의 유기체는 동물과 식물의 특징을 모두 가지고 있었는데, 환경에 적응하고 효율적인 생존 전략을 선택하면서 서로 다른 방향으로 진화했다. 다시 말해, 식물처럼 정적인 생활, 본능에 따른 생활, 이성을 사용하는 생활이라는 세 가지 방식은, 각 개체가 물질 세계에 적응하고 생존에 필요한 에너지와 정보를 얻는 최적의 비율을 찾기 위해 다르게 발전했다.

하나의 개체가 가장 효과적인 적응 방식을 선택했더라도, 다른 방식의 흔적이 희미하게 남아있을 수 있다. 예를 들어, 인간은 이성적인 면뿐만 아니라 식물처럼 무감각적인 면과 동물의 본능적인 면도 가지고 있다. 그러나 진화의 방향을 되돌릴 수는 없다. 즉, 인간이 식물처럼 무감각적이거나 동물의 본능에 따르는 것을 주된 생존 전략으로 다시 선택하는 것은 비효율적이며 무의미하다. 이러한 논리는 자연스럽게 시간을 직선적인 흐름으로 가정하게 하고, 우연한 자연선택이 가능한, 객관적이고 기계적인 시간을 전제하게 한다.

8. 예술작품 속에 녹아있는 시간

불교에서는 시간은 실체가 없는 개념으로 보며, 유위법의 변화 상태를 가설적으로 나타낸 것이라고 본다. 서양 철학에서는 플라톤 이후로 시간에 대한 다양한 논의가 있었다. 플라톤은 시간을 이데아의 모상인 현실 세계의 불완전함을 나타내는 것으로 보았다.

시간심리학에서는 사람들이 사건의 지속 시간을 어떻게 지각하는지 연구한다. 20세기 심리학자들은 생체시계 개념을 도입하여 시간 지각을 설명하려 했으며, 이후 다양한 요인들을 발견했다.

자코모 발라는 이탈리아 토리노 출신의 미래주의 화가로서 초기에는 인상파적 화풍을 따랐으나 미래주의 선언 이후 미래주의 화풍을 받아들이게 된다. '쇠줄에 끌려가는 개의 운동’(1912), ‘바이올리니스트의 손’(1912) 등에서 시간에 따라 변화하는 움직임을 한 화면에 표현하여 시간성의 문제를 해결하려 시도하였다.

8. 1. 살바도르 달리

스페인 출신의 초현실주의 화가이자 영화감독인 살바도르 달리는 여러 작품에서 시간에 대한 독특한 관점을 표현했다.

1. '''시간의 숭고''' (1977~1984, 브론즈, 90cm×72cm×154cm)

: 조각조각 나뉘어 측정되고 계산되는 대상으로서의 시간을 부정한 작품이다. 나무 위에 녹아내려 흐르고 있는 시계는 대상으로서의 시간이 아닌 절대적이며 우월한 존재로서의 시간을 상징한다. 시계 윗부분을 장식하고 있는 왕관은 원래 시계의 시간을 조절할 때 쓰이는 기구이지만, 여기서는 이러한 유용성을 부인하고 인간보다 우위에 있는 절대적 존재로서의 시간을 상징하는 것으로 볼 수 있다. 양 측면에 위치한 누드의 천사 두 명이 이러한 본질적 시간으로서의 권위를 더욱더 부각시키는 역할을 한다.

2. '''기억의 영속''' (1931, 캔버스에 유채, 24.1cm×33cm, 뉴욕 현대미술관)

시간의 단면


: 살바도르 달리의 대표작이며 24cmx33cm밖에 되지 않는 작은 그림이지만, 시간에 대한 수많은 심상치 않은 의미가 숨어있는 걸작이다. 멀리 보이는 바다와 푸르면서도 누런 하늘은 현실이라기보다는 환상인 것 같은 분위기를 자아낸다. 또한 한 점으로 몰려들어가는 개미떼와 녹아내려 아무 데나 축축 늘어져 있는 시계는 기억의 강박적인 측면과 시간의 주관성을 부각시킨다. 즉, 달리는 인간의 시간에 대한 인식을 표현하기 시작한다. 객관적이고 기계적인 실체라고 생각되었던 시간이 이렇듯 인간의 한 단면으로서 상호작용적이고 관계적인, 즉 부드러운 것으로 표현된 것에는, 아인슈타인의 상대성이론이 영향을 미쳤다는 말도 있다. 이후 녹아내려 흐를듯한 시계는 달리의 작품에서 되풀이되게 된다. 왼쪽의 '시간의 단면'이라는 브론즈로 만들어진 작품은 이 회화 작품을 되풀이한 것이다.

3. '''뉴튼에게 경의를 표함''' (1969, 브론즈, 70cm×40cm×132cm)

뉴튼에게 경의를 표함


: 언뜻 겉으로 보기에는 만유인력을 발견한 뉴턴에 대한 경의를 표하는 작품이지만, 그 속에는 차가운 회의적 의미가 담겨있다. 떨어지는 사과는 손에 줄로 연결되어 있어 더 이상 떨어지지도, 떨어져서 튀어 오르지도 못한다. 이것은 기계적이고 대상화된, 즉 죽어있는 시간을 표현한 것이라고 할 수 있다. 현대에 들어 시간이 상대적이며, 인식 속에서 무한히 변화하는 것이라는 세계관이 생겨나면서 기존의 고전적인 시간의 개념은 이미 과거의, ‘개성 없이 죽어있는’ 역사에 불과하다. 이러한 뉴턴의 공허한 ‘상징’성은 뻥 뚫린 얼굴과 배에 표현되어 있다.

8. 2. 미래주의

필립포 토마소 마리네티가 1909년 피가로지에 발표한 미래주의 선언은 예술이 과거에 얽매이지 않고 기계 등 산업적 요소들이 주는 속도와 동력을 예술 표현의 원천으로 삼아야 한다고 주장했다. 이는 과거와 현대 가치의 충돌에서 오는 혼란 그 자체를 예술적 세계관으로 승화시키려는 시도였다.

8. 2. 1. 자코모 발라

자코모 발라(Giacomo Balla)는 미래주의 화가로, '쇠줄에 끌려가는 개의 운동', '바이올리니스트의 손' 등의 작품에서 시간에 따라 변화하는 움직임을 한 화면에 표현했다.

9. 시간여행 아이디어

시간 여행은 미래 또는 과거로 이동하는 개념으로, 다양한 방법이 제시되고 있다. H·G·웰스의 소설 『타임머신』(1895년)은 이러한 스토리의 초기 작품으로 유명하다.

웜홀은 블랙홀과 화이트홀을 연결하는 일종의 지름길로, 우리 우주와 다른 우주를 연결한다. 1985년 미국의 천문학자 칼 세이건은 소설 콘택트(contact)를 쓰면서 물리학자 킵 손에게 우주여행에 대해 자문하면서 웜홀이 본격적으로 재조명되었다. 웜홀을 이용한 시간 여행은 웜홀의 한쪽 입구를 빠르게 이동했다가 돌아오게 하여 '특수상대론적인 시간 지연 현상'을 발생시켜 시간의 흐름을 다르게 만드는 방식으로 이루어진다. 이를 통해 과거 또는 미래로의 여행이 가능하다. 다만, 웜홀 입구의 큰 중력과 불안정성 때문에 우주선이 파괴될 수 있으며, 특수한 물질로 보완해야 한다.

쿠르트 괴델(Kurt Gödel)은 일반 상대성 이론의 장방정식에서 시간여행을 가능하게 하는 해를 도출하여 '회전하는 우주'라는 새로운 우주 모형을 고안했다. 이 우주에서는 물질 분포에 의해 시공간이 휘어져 '닫힌 곡선'을 형성하며, 우주선이 충분히 빠른 속도로 이 휘어진 통로를 달리면 과거, 현재, 미래로 자유롭게 이동할 수 있다.

폴 디랙(Paul Dirac)의 디락 방정식은 음의 에너지 가능성을 제시했고, 이는 반입자 발견으로 이어졌다. 존 휠러(John Wheeler)와 리처드 파인만(Richard Feynman)은 반입자를 이용해 과거로 여행하는 전자를 해석했다. 이러한 반물질을 이용한 시간여행 아이디어는 매우 까다로운 조건을 충족해야 한다.

영화 백 투 더 퓨처는 시간 여행의 역설을 보여준다. 주인공 마티가 과거로 돌아가 부모님의 만남을 도우면서 어머니가 미래의 아들인 마티를 좋아하게 되는 상황은 결과가 원인을 앞지르는 역설을 보여준다. 또한, 비프가 스포츠 연감을 이용해 과거의 자신을 부유하게 만들지만 늙은 비프는 사라지는 현상은 시간 여행의 교훈을 제시한다.

과거로의 시간 여행은 인과율 위반 문제를 야기한다. 이에 대한 해결책으로 분기점, 평행 현실 또는 우주 사이의 이동, 노비코프 자기 일관성 원리처럼 역사가 변하지 않는다는 견해가 제시된다.

9. 1. 별 왕복 여행을 이용한 시간 여행

빛의 속도와 거의 비슷한 속도로 500광년 떨어진 별 베텔기우스를 갔다 온다면 우주 비행사는 1000년 뒤의 미래로 갈 수 있다. 아인슈타인에 따르면 속도에 따라 시간과 공간은 함께 변하는데 속도가 빨라질수록 시간은 느려지며 공간 또한 작아진다. 만약 빛의 속도의 99.995%에 달하는 속도로 움직이는 우주선을 타고 이동한다면 우주선의 시간은 지구에서보다 1/100의 속도로 느리게 가며 우주선의 길이도 1/100로 작아보인다. 우주 비행사가 보기에 다른 행성과 별도 빛과 가까운 속도로 움직이는 것처럼 보이기 때문에 우주선에서는 베텔기우스와의 거리가 5광년으로 보인다. 우주 비행사는 10년 만에 베텔기우스를 왕복할 수 있고, 왕복한 후에는 1000년 후의 지구를 볼 수 있을 것이다. 더 먼 미래를 여행하고 싶다면 더 빠른 속도를 가진 우주선을 타고 이동하거나 더 먼 별을 여행하면 된다.[168]

프린스턴대의 리처드 고트(J. Richard Gott) 교수의 말에 의하면 위와 같은 방식으로 미래 여행을 하려면 새턴 V 로켓이 내는 출력의 4000배에 달하는 물질-반물질 로켓을 만들어야 한다. 이러한 로켓을 만들기 위해서는 물질-반물질을 저장하는 저장 탱크와 엔진, 성간 물질에 의해 발생하는 마찰열로부터 우주선을 보호하는 기술 또한 개발해야 한다. 물론 우주 비행사가 10년간의 우주 비행을 견딜 수 있는가에 대한 문제도 고려해야 한다.[168]

9. 2. 블랙홀을 이용한 시간 여행

중력이 클수록 시간도 느리게 흐르는 점을 이용한 방법으로, 블랙홀을 만들어 안으로 들어가면 된다. 블랙홀의 중심에서 1년을 보낸다면 5년 후의 미래로 갈 수 있다. 우주선을 타고 블랙홀로 가까이 가는 것도 시간여행을 하는 한 방법이지만, 우주선이 버티지 못하므로 블랙홀을 만든 후 그 안으로 들어가 있는 게 더 안전하다. 하지만 아무리 단단한 물질이라도 붕괴되지 않고 스스로 지탱하는 데 한계가 있으니 이 방법으로는 시간여행에 시간제한이 있다. 다만 시간여행에 쓰일 블랙홀을 만드는 기술은 물론 적당한 장소를 찾기 쉽지 않다는 단점이 있다.

9. 3. 윔홀(아인슈타인-로젠의 다리)(벌레구멍)

웜홀을 통해 우주의 다른 시공간으로 이동하는 방법이 제시되고 있다.

9. 4. 괴델의 회전하는 우주

쿠르트 괴델은 회전하는 우주 모형을 통해 시간 여행이 가능하다는 아이디어를 제시했다.[171]

9. 5. 반입자 도플갱어

폴 디랙의 반입자 개념을 이용해 과거로 시간 여행을 하는 아이디어가 제시되었다.[1]

10. 시간 개념이 삽입된 매체 속 작품



시간은 공간과 함께 과학 및 철학의 기저를 이루는 주요한 개념으로, 여러 매체에서 다양한 방식으로 다루어진다.

플라톤은 시간은 진정한 본질인 이데아의 모상일 뿐인 현실 세계의 불완전함을 나타낸다고 보았다. 그는 시간이 흐르는 현실 세계에서는 본질의 순수성이 구현되지 않으며, 시간이 존재하지 않는 이데아계에서만 본질의 순수성이 구현될 수 있다고 생각했다.

불교에서는 시간은 실체가 없는 것으로, 단순히 편의상 설정된 개념에 지나지 않는다고 본다.

시간심리학자들은 사람들이 사건의 지속 시간에 대한 지각, 즉 사건이 얼마나 지속되는지에 대해 어떻게 인식하는지를 연구한다. 20세기 심리학자들은 사람의 인식과 시간 지각 간의 상관관계를 설명하기 위해 생체시계 개념을 도입했으며, 이후 생체시계 외에도 시간 지각에 영향을 미치는 다양한 요인을 발견했다.

살바도르 달리는 시간을 주제로 한 다양한 작품을 남겼다.

작품명제작 연도 및 기법설명
시간의 숭고1977~1984, 브론즈, 90x72x154cm나무 위에 녹아내리는 시계는 대상으로서의 시간이 아닌 절대적 존재로서의 시간을 상징한다. 시계 윗부분의 왕관과 양 측면의 누드 천사는 이러한 권위를 부각시킨다.
기억의 영속1931, 캔버스에 유채, 24.1x33cm, 뉴욕 현대미술관
뉴턴에게 경의를 표함1969, 브론즈, 70x40x132cm



자코모 발라는 미래주의 화가로, 시간에 따라 변화하는 연속 사진들을 한 평면에 담은 듯한 그림을 통해 시간성을 표현하려 했다. 대표작으로는 '쇠줄에 끌려가는 개의 운동'(1912), '바이올리니스트의 손'(1912) 등이 있다.

시간을 빠르게 하거나 느리게 하는 아이디어는 우라시마 타로, 립 밴 윙클과 같은 전래 이야기에서 찾아볼 수 있다. 현대 SF에서는 상대성이론을 응용한 아광속 우주선, 블랙홀 등을 통해 시간의 흐름을 조작하는 설정이 등장한다.

SF에서는 초능력자가 초감각적 지각(ESP)을 이용해 미래를 예지하는 이야기가 많이 나타난다.[154]

10. 1. 만화 및 애니메이션

일일외출록 오오츠키는 지하 감옥에서 노역하는 주인공 오오츠키가 시간의 소중함을 깨닫고 열심히 살아가는 이야기를 다룬 만화이다. 오오츠키는 돈으로 하룻동안 감옥 밖에서 지낼 수 있는 외출권을 사용할 수 있으며, 노역, 놀음, 기타 사업으로 돈을 얻는다.[171]

이 작품은 오오츠키가 감옥 안팎에서 시간을 알차게 보내기 위해 노력하는 모습을 보여준다.[171]

10. 2. 시간 여행 영화

시간을 소재로 한 애니메이션 및 만화에는 일일외출록 오오츠키가 있다. 이 작품은 지하 감옥에서 노역을 하는 오오츠키가 하루 동안 감옥 밖에서 지낼 수 있는 외출권을 사용해 감옥 안팎의 시간을 알차게 보내는 이야기이다.[171]

백 투 더 퓨처 2에서는 2015년의 비프가 1950년부터 2000년까지의 스포츠 결과가 기록된 스포츠 연감을 가지고 1955년의 자신에게 돌아가 스포츠 도박으로 큰돈을 벌게 한다. 하지만 이는 늙은 비프의 소멸, 마티 맥플라이의 아이디어 도용, 그리고 비프가 지배하는 암울한 미래를 초래한다. 이 영화는 과거를 바꾸려는 시도가 현재와 미래에 미치는 영향, 그리고 시간 여행의 역설을 보여준다.

10. 2. 1. 12몽키즈

1996년 미국에서 만들어진 스릴러 SF영화로 브루스 윌리스, 브래드 피트 등 다수의 세계적인 유명 배우들이 주인공으로 연기했다. 영화의 기본 모티브는 시간여행과 숙명론적 세계관, 그리고 인류멸망이라고 할 수 있다. 내용은 대략 다음과 같다.

2035년 50억 명의 인류를 죽음으로 몰아넣은 바이러스 테러 이후 살아남은 인간들은 지하로 숨어들어간다. 제임스 콜은 이들로부터 파견된 자료수집가이다. 그의 임무는 과거로 가서 바이러스 테러와 관련된 정보를 수집하는 것이다. 이렇게 모아진 정보를 통해 과거의 테러를 막으려는 것이다. 그러나 시간여행 과정에서 콜은 몇 가지 문제를 겪는다. 1996년으로 보내져야 하는데 착오로 인해 1990년으로 보내져서 정신병원에 갇히기도 하고, 1910년대 프랑스 전쟁터에 보내지기도 한다. 정신병원에 갇힐 당시 그의 주치의였던 레일리 박사는 처음에는 그의 말을 믿지 않았으나, 6년 후 우연히 실제로 그가 시간여행을 한다는 증거들을 본 다음부터 그를 믿기 시작한다.

영화에서 제프리(브래드 피트)는 미래에서 온 자료 수집자 제임스 콜(브루스 윌리스)로부터 바이러스 테러를 일으켜 인류를 멸망하게 한 12몽키즈라는 집단의 수장으로 의심받는다. 그러나 실제 12몽키즈라는 집단은 바이러스 테러와는 상관없는 순수 동물애호단체였다. 그리고 제프리는 바이러스 연구학자인 자신의 아버지가 동물을 실험 대상으로 연구하는 것에 대하여 반감을 가지고 동물원의 동물을 도시에 풀어버리는 일을 계획했을 뿐이었다.

결론적으로 실제 바이러스 테러범은 제프리의 아버지 밑에서 일하던 조수였으며, 이를 알게 된 콜은 그를 막으려다 총격으로 죽는다. 이 장면은 영화의 하이라이트라고 할 수 있는데, 그 이유는 이 장면이 제임스 콜 자신이 어렸을 때부터 자주 꿔온 꿈이었기 때문이다. 어른이 된 자신이 총에 맞아 죽고, 레일리 박사가 이를 보고 뛰어오는 장면을 목격하는, 즉 이 꿈의 주체인 어린아이는 실제 어린 제임스 콜이다. 이러한 설정은 미래와 과거를 통해 같은 사건이 영원히 반복해서 일어나게 된다는 심오한 의미를 내포하게 된다.

10. 2. 2. 백 투 더 퓨처

Back to the Future영어는 주인공이 타임머신을 타고 과거로 돌아가 부모님의 만남을 돕는 이야기이다.

10. 2. 3. 백 투 더 퓨처2

Back to the Future Part II영어는 시간 여행의 역설과 미래 사회의 모습을 보여주는 영화이다.

11. 용어

한자어 '시간(時間)'은 일본에서 영어 'time'을 번역한 근대적 개념어이다.[195] 근대 이전부터 쓰이던 '시각(時刻)'이라는 용어도 현재 같이 쓰이고 있다.

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