시간과 공간의 철학

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1. 개요

시간과 공간의 철학은 시간과 공간의 본질, 구조, 그리고 인간의 경험과의 관계에 대한 철학적 탐구를 다룬다. 고대 시대부터 다양한 철학자들이 시간과 공간에 대한 개념을 제시했으며, 플라톤과 아리스토텔레스는 시간을 정의하고, 아우구스티누스는 시간의 본질에 대한 성찰을 제시했다. 중세 시대에는 시간적 유한주의가 발전했으며, 이븐 알하이삼은 공간의 시각 지각에 대한 연구를 진행했다.

시간과 공간에 대한 실재론과 반실재론의 논쟁, 칸트의 선험적 관념론, 그리고 맥테가트와 같은 관념론자들의 시간 비현실성 주장이 제기되었다. 절대주의와 관계주의의 논쟁은 뉴턴과 라이프니츠의 논쟁으로 시작되었으며, 에른스트 마흐와 아인슈타인의 상대성 이론은 이 논쟁에 새로운 관점을 제시했다. 관습주의는 시공간의 기하학이 관습에 의해 결정된다고 주장하며, 푸앵카레와 라이헨바흐가 대표적인 옹호자이다.

시간의 방향성에 대한 문제는 인과 관계, 열역학, 그리고 물리 법칙의 시간 반전 불변성과 관련하여 논의되며, 시간의 흐름에 대한 맥테가트의 A-계열과 B-계열의 구분은 시간의 본질에 대한 이해를 돕는다. 현재주의와 영원주의, 존속주의와 지속주의는 시간과 존재의 관계에 대한 다양한 입장을 제시하며, 양자장론의 이원성은 시공간의 구조에 대한 새로운 통찰력을 제공한다.

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시간과 공간의 철학

2. 고대 및 중세의 관점

시간과 공간에 대한 철학적, 종교적 관점은 고대 이집트, 인도, 그리스, 잉카 등 다양한 문명에서 발전했다.

고대 이집트의 프타호테프는 시간 관리에 대한 격언을 남겼고,^[1] 고대 인도의 ''베다''는 순환하는 우주론을 제시했으며,^[2] 고대 그리스 철학자들은 시간과 공간의 본질에 대해 탐구했다.^[3] 잉카인들은 공간과 시간을 파차라는 하나의 개념으로 이해했다.^[4]^[5]^[6]

히포의 아우구스티누스는 시간의 본질에 대해 고민하며 창조와 시간의 관계를 탐구했고, 중세 철학자들은 유한한 과거를 가진 우주 개념을 발전시켰다. 11세기 초 이븐 알하이삼은 공간 지각에 대한 새로운 관점을 제시했다.

2. 1. 고대 이집트

시간에 대한 가장 초기의 기록된 철학은 고대 이집트 사상가 프타호테프(기원전 2650–2600년경)가 제시했다. 그는 다음과 같이 말했다.

2. 2. 고대 인도

인도 철학과 힌두 철학에 대한 가장 초기의 텍스트인 ''베다''는 기원전 2천년기 후반으로 거슬러 올라가며, 고대 힌두 우주론을 설명한다. 힌두 우주론에 따르면, 우주는 각 주기가 4,320,000,000년인 창조, 파괴, 그리고 재탄생의 반복되는 주기를 거친다.^[2]

2. 3. 고대 그리스

고대 그리스 철학자들인 파르메니데스와 헤라클레이토스는 시간의 본질에 대한 글을 썼다.^[3] 플라톤은 ''티마이오스''에서 시간을 천체의 운동 주기와 동일시했으며, 공간을 사물이 생겨나는 곳으로 정의했다. 아리스토텔레스는 ''물리학'' 4권에서 시간을 전후에 따른 변화의 수로, 물체의 위치를 그것을 둘러싼 가장 안쪽의 무운동 경계로 정의했다.

2. 4. 잉카 문명

잉카인들은 공간과 시간을 '파차' (파차^qu, 파차^ay)라는 단일 개념으로 간주했다.^[4]^[5]^[6]

2. 5. 중세 시대

히포의 아우구스티누스는 그의 저서 ''고백록''에서 시간의 본질에 대해 깊이 생각하며, "시간이란 무엇인가? 아무도 묻지 않으면 알지만, 묻는 사람에게 설명하려 하면 알 수 없다"라고 말하며 시간에 대한 정의의 어려움을 표현했다.^[7] 그는 시간을 논할 때 흔히 사용하는 언어의 부정확성에 주목하며, "우리가 올바르게 말하는 경우는 드물고, 대부분 부적절하게 말하지만, 의도는 이해된다"라고 지적했다.^[7] 아우구스티누스는 (아리스토텔레스와 달리) 창조의 실재에 대한 철학적 주장을 제시하며, 시간은 사물의 움직임에 대한 지식에 의존하며, 따라서 시간을 측정할 피조물이 없으면 시간도 존재할 수 없다고 주장했다(''고백록'' 11권; ''신의 도읍'' 11권 6장).

고대 그리스 철학자들은 우주가 시작이 없는 무한한 과거를 가진다고 믿었지만, 중세 철학자들과 신학자들은 시작이 있는 유한한 과거를 가진 우주, 즉 시간적 유한주의 개념을 발전시켰다. 기독교 철학자 요한 필로포누스는 "실제 무한은 존재할 수 없다"는 명제를 바탕으로 시간적 유한주의를 옹호하는 초기 논증을 제시했으며, 이는 이후 기독교 철학자들과 신학자들에게 영향을 주었다.^[8]

11세기 초, 무슬림 물리학자 이븐 알하이삼(알하젠)은 ''광학서''(1021)에서 깊이 지각과 그 인식론적 함의를 탐구했다. 그는 기하학적 증명을 통해 아리스토텔레스의 장소 정의를 반박하고, 장소를 수학적으로 확장된 공간으로 정의했다.^[9] 그의 실험적 연구는 유클리드와 프톨레마이오스가 지지했던 시각 방출 이론과 달리, 공간의 시각 지각에 대한 이해를 변화시켰다. 알하이삼은 "공간의 시각 지각을 이전의 신체적 경험과 연결함으로써 공간 지각의 직관성과 시각의 자율성을 거부했다. 거리와 크기에 대한 구체적인 개념 없이는 시각은 그러한 것에 대해 거의 알려줄 수 없다"라고 주장했다.^[11]

3. 실재론과 반실재론

시간과 공간이 인간의 마음과 독립적으로 존재하는지에 대한 철학적 논쟁은 실재론과 반실재론으로 나뉜다. 실재론은 시간과 공간이 마음과 별개로 존재한다고 주장하는 반면, 관념론은 마음과 독립적인 객체의 존재를 부정하거나 의심한다. 반실재론 중 일부는 마음 밖 객체의 존재는 인정하지만, 시간과 공간의 독립적인 존재는 의심한다.

이마누엘 칸트를 비롯한 일부 관념론자들은 시간이 환상이라고 주장하기도 하였다. 고트프리트 라이프니츠는 그의 모나드가 적어도 관찰자의 마음과는 독립적으로 존재한다고 주장했다.

관습주의는 시공간 기하학에 대한 사실은 없으며, 이는 관습에 의해 결정된다고 본다. 앙리 푸앵카레는 비유클리드 기하학의 창조에 대한 반응으로, 구체 세계 고찰을 통해 서로 다른 기하학이 동일한 물체 집합을 동등하게 잘 설명할 수 있으므로, 어떤 기하학이 공간에 적용되는지는 관습에 의해 결정된다고 주장했다.

한스 라이헨바흐는 이 견해를 발전시켜 상대성 이론의 고찰을 포함하도록 수정했다. 라이헨바흐의 관습주의는 좌표적 정의 개념을 중심으로 한다. 좌표적 정의는 길이 단위를 특정 물리적 객체와 연관시키는 것, 그리고 분리된 객체 간의 관계를 다룬다. 국제 도량형국의 표준 미터나 카드뮴의 파장을 길이 단위로 사용하는 것처럼, 물리적 객체를 통해 길이를 정의한다. 멀리 떨어진 두 막대의 길이를 비교할 때는 직접적인 테스트가 불가능하므로, 길이 동일성은 정의에 의해 설정된다.

라이헨바흐에 따르면, 이러한 좌표적 정의의 사용은 일반 상대성 이론에서 빛이 동일한 시간 동안 동일한 거리를 표시한다고 가정하는 것과 같다. 좌표적 정의 설정 후 시공간 기하학이 설정된다.

절대론/관계론 논쟁처럼, 현대 철학은 관습주의 교리의 정확성에 대해 의견이 분분하다. 일반 상대성 이론의 중요성을 반영하여, 시공간 구조에 대한 논의는 공간과 시간 철학뿐 아니라 물리학 철학 내에서도 큰 비중을 차지한다.

3. 1. 칸트의 선험적 관념론

이마누엘 칸트는 1781년에 공간과 시간 철학 역사상 가장 영향력 있는 저작 중 하나인 ''순수 이성 비판''을 출판했다. 그는 시간을 선험적 개념으로 묘사하며, 공간과 같은 다른 '선험적' 개념과 함께 우리가 감각 경험을 이해하도록 돕는다고 설명했다.^[12]

칸트는 공간과 시간이 그 자체로 실체나, 경험을 통해 학습되는 존재가 아니라고 주장한다. 그는 오히려 이 둘이 우리의 경험을 구조화하는 데 사용하는 체계적인 틀의 요소라고 주장한다. 공간적 측정은 물체가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 수량화하는 데 사용되며, 시간적 측정은 사건 사이의 간격(또는 지속 시간)을 정량적으로 비교하는 데 사용된다.^[12]

비록 공간과 시간은 이러한 의미에서 '초월적 관념적' 즉, 마음에 의존적인 것으로 간주되지만, 동시에 '경험적으로 실재적'이다. 칸트에 따르면 이들은 경험의 선험적 특징이며, 따라서 주어진 의식 속에서 단순히 "주관적"이거나 가변적이거나 우연적인 지각이 아니다.^[12]

3. 2. 관념론과 시간의 비현실성

칸트를 비롯한 일부 관념론자들은 시간이 환상이라고 주장했다. J. M. E. 맥테가트는 ''시간의 비현실성''에서 시간이 환상이라고 주장했다.^[12]

4. 절대주의와 관계주의

아이작 뉴턴과 고트프리트 빌헬름 라이프니츠의 논쟁 이후, 시공간의 기하학에 대한 사실은 없으며, 이는 관습에 의해 결정된다는 관습주의 입장이 등장했다.

앙리 푸앵카레는 비유클리드 기하학의 창조에 반응하여, 그의 구체 세계에서 얻은 고찰을 바탕으로 서로 다른 기하학이 동일한 물체 집합을 동등하게 잘 설명할 수 있으므로, 어떤 기하학이 공간에 적용되는지는 관습에 의해 결정된다고 주장했다.

한스 라이헨바흐는 이러한 관습주의 견해를 발전시켜 상대성 이론의 고찰을 포함하도록 수정했다. 라이헨바흐의 관습주의는 좌표적 정의 개념을 중심으로 한다. 좌표적 정의는 두 가지 주요 특징을 가진다.

첫째, 길이 단위를 특정 물리적 객체와 연관시킨다. 이는 우리가 길이를 직접 파악할 수 없다는 사실에 기반한다. 대신 국제 도량형국의 표준 미터나 카드뮴의 파장과 같이 길이 단위로 사용할 물리적 객체를 선택해야 한다.
둘째, 분리된 객체와 관련이 있다. 두 개의 측정 막대가 서로 옆에 있을 때는 길이를 직접 테스트할 수 있지만, 멀리 떨어진 경우에는 불가능하다. 심지어 두 막대가 가까이 있을 때 길이가 같다고 판단해도, 항상 같다고 단정할 수 없다. 이러한 불가능성은 멀리 떨어진 객체의 길이 동일성을 결정하는 능력을 약화시킨다. 따라서 길이 동일성은 정의에 의해 설정되어야 한다.

라이헨바흐에 따르면, 이러한 좌표적 정의의 사용은 일반 상대성 이론에서 빛이 동일한 시간 동안 동일한 거리를 표시한다고 가정하는 것과 같다. 그러나 이러한 좌표적 정의가 설정된 후 시공간의 기하학이 설정된다.

현대 철학은 관습주의 교리의 정확성에 대해 여전히 의견이 분분하다.

4. 1. 라이프니츠와 뉴턴의 논쟁

아이작 뉴턴(그의 대변인 사무엘 클라크)과 고트프리트 빌헬름 라이프니츠 사이의 라이프니츠-클라크 서한을 통해, 공간과 시간의 개념을 실체 그 자체(절대적)로 정의할 것인지, 아니면 실제 대상에 대한 단순한 질서(관계적)로 정의할 것인지에 대한 논쟁이 시작되었다.

라이프니츠는 절대주의적 입장에 반대하며, 절대적인 위치와 속도와 같은 사실의 존재를 가정하는 데 모순이 있음을 보여주기 위해 여러 사고 실험을 제시했다.^[1] 이러한 논증은 그의 철학의 핵심인 충분 이유율과 구별 불가능자의 동일성이라는 두 가지 원리에 크게 의존한다.^[1] 충분 이유율은 모든 사실에 대해 그것이 왜 다른 방식으로 존재하는 것이 아니라 정확하게 그렇게 존재하는지를 설명하기에 충분한 이유가 있다는 것이다.^[1] 구별 불가능자의 동일성은 두 실체를 구별할 수 있는 방법이 없다면 그것들은 동일한 것이라고 주장한다.^[1]

라이프니츠가 사용한 예시는 절대 공간에 위치한 두 개의 제안된 우주와 관련이 있다.^[2] 유일한 차이점은 후자가 전자보다 약 1.52m 왼쪽에 위치한다는 것이다.^[2] 이러한 상황은 절대 공간이 존재할 경우에만 가능하다.^[2] 그러나 라이프니츠에 따르면, 절대 공간에서 우주의 위치는 충분한 이유가 없을 것이고, 다른 곳에 있었을 수도 있기 때문에 그러한 상황은 불가능하다.^[2] 따라서 이는 충분 이유율에 모순되며, 모든 면에서 구별 불가능한 두 개의 별개의 우주가 존재할 수 있다는 것은 구별 불가능자의 동일성에 모순된다.^[2]

클라크(그리고 뉴턴)가 라이프니츠의 주장에 응답하는 데 사용한 것은 회전하는 물통 논변이다.^[3] 밧줄에 매달려 회전하도록 놓인 물통 속의 물은 평평한 표면으로 시작한다.^[3] 물이 물통 안에서 회전하기 시작하면 물의 표면은 오목해진다.^[3] 물통을 멈추어도 물은 계속 회전하며, 회전하는 동안 표면은 오목한 상태를 유지한다.^[3] 오목한 표면은 물통과 물의 상호 작용의 결과가 아닌 것으로 보인다.^[3] 왜냐하면 표면은 물통이 처음 회전하기 시작할 때는 평평하고, 물이 회전하기 시작할 때 오목해지며, 물통이 멈추는 동안에는 오목한 상태를 유지하기 때문이다.^[3]

클라크는 이 응답에서 순전히 관계론적 설명으로는 설명할 수 없는 회전 및 가속과 같은 현상을 설명하기 위해 절대 공간이 필요하다고 주장한다.^[4] 그는 물의 곡률이 회전하는 물통과 회전하는 물을 담고 있는 정지된 물통 모두에서 발생하므로, 물이 어떤 제3의 것, 즉 절대 공간과 관련하여 회전하고 있다고 말함으로써만 설명될 수 있다고 주장한다.^[4]

라이프니츠는 대상 간의 관계로서만 존재하며, 해당 대상의 존재와 별개로 존재하지 않는 공간을 설명한다.^[5] 운동은 그러한 대상 간의 관계로서만 존재한다.^[5] 뉴턴의 공간은 대상이 운동을 가질 수 있는 절대적인 기준틀을 제공했다.^[5] 뉴턴의 시스템에서 기준틀은 그 안에 포함된 대상과 독립적으로 존재하며, 이러한 대상은 공간 자체와 관련하여 움직이는 것으로 설명될 수 있다.^[5] 거의 2세기 동안 오목한 물 표면의 증거가 권위를 가졌다.^[5]

4. 2. 에른스트 마흐의 관점

에른스트 마흐는 19세기 물리학자로, 양동이 논쟁에서 절대론적인 결론을 부인하며 양동이의 회전 기준을 항성으로 제시했다.^[1]

마흐는 양동이만 있는 우주에서는 양동이의 회전 여부를 확인하기 어렵고, 물 표면도 평평하게 유지될 것이라고 주장했다. 그는 우주에 다른 물체, 예를 들어 멀리 떨어진 별이 존재하면 양동이가 회전하는 것처럼 보이고 물에 약간의 곡선이 생길 수 있다고 보았다. 물의 곡률은 우주 내 물체의 수가 증가함에 따라 증가한다. 마흐는 물체의 운동량(각운동량, 선형 운동량)이 우주 내 다른 물체의 효과의 합으로 존재한다고 주장했다.( 마흐의 원리)^[3]

알베르트 아인슈타인은 마흐의 원리를 부분적으로 지지하며, 멀리 있는 별들이 가속과 관성이 발생하는 중력장을 제공한다고 설명했다. 그러나 물체의 필수적인 부분인 왜곡된 시공간은 물체의 다른 정의적 특성(부피, 질량 등)과 마찬가지로, 정신과 독립적으로 존재한다고 주장하는 상대성 이론에서는 시공간 역시 독립적인 존재를 갖는다고 본다.^[9]

4. 3. 아인슈타인의 상대성 이론

알베르트 아인슈타인은 상대성 원리에 기반한 물리학 법칙을 제안했다. 이 원리는 물리학의 규칙은 사용되는 기준틀에 관계없이 모든 관찰자에게 동일해야 하며, 빛은 모든 기준틀에서 동일한 속도로 전파된다는 내용을 담고 있다. 이 이론은 맥스웰 방정식에 의해 동기 부여되었는데, 맥스웰 방정식은 전자기파가 빛의 속도로 진공에서 전파된다는 것을 보여준다. 그러나 맥스웰 방정식은 이 속도가 무엇에 상대적인지에 대한 어떠한 힌트도 제공하지 않았다. 아인슈타인 이전에는 이 속도가 루미니퍼러스 에테르라고 불리는 고정된 매질에 상대적이라고 생각했다. 이와 대조적으로 특수 상대성 이론은 빛이 모든 관성 좌표계에서 빛의 속도로 전파된다고 가정하고, 이 가설의 함의를 검토한다.

에테르에 상대적인 속도를 측정하려는 모든 시도는 실패했고, 이는 빛이 모든 기준틀에서 동일한 속도로 전파된다는 아인슈타인의 가설을 확인하는 것으로 볼 수 있다. 특수 상대성 이론은 루미니퍼러스 에테르 또는 절대 공간과 같은 특권적인 관성 좌표계를 포함하지 않는 상대성 원리의 형식화이며, 아인슈타인은 그러한 좌표계가 존재하지 않는다고 추론했다.

아인슈타인은 상대성을 비관성 좌표계로 일반화했다. 그는 주어진 중력장 내의 관찰자가 느끼는 힘과 가속 좌표계 내의 관찰자가 느끼는 힘은 구별할 수 없다는 등가 원리를 설정함으로써 이를 달성했다. 이는 아인슈타인 장 방정식에서 설명하는 것처럼 물체의 질량이 주변 시공간의 기하학을 왜곡시킨다는 결론으로 이어졌다.

고전 물리학에서 관성 좌표계는 힘을 경험하지 않는 물체가 가속되지 않는 좌표계이다. 일반 상대성 이론에서 관성 좌표계는 시공간의 측지선을 따르는 좌표계이다. 측지선에 반하여 움직이는 물체는 힘을 경험한다. 자유 낙하하는 물체는 측지선을 따르고 있기 때문에 힘을 경험하지 않는다. 그러나 지구에 서 있는 물체는 행성 표면에 의해 측지선에 반하여 유지되기 때문에 힘을 경험할 것이다.

아인슈타인은 멀리 있는 별들이 가속과 관성이 발생하는 중력장을 제공하기 때문에 관성을 설명한다는 점에서 마흐의 원리를 부분적으로 지지한다. 그러나 라이프니츠의 설명과는 반대로, 이 왜곡된 시공간은 부피와 질량과 같은 물체의 다른 정의적 특성과 마찬가지로 물체의 필수적인 부분이다.

5. 관습주의

관습주의는 시간과 공간의 기하학이 관습에 의해 결정된다는 관점을 탐구한다.

6. 시공간의 구조

일반 상대성 이론의 영향을 받아 시공간 구조에 대한 논의가 활발히 이루어졌다.

특수 상대성 이론에 따르면, 우주의 각 지점은 현재 순간을 구성하는 서로 다른 사건 집합을 가질 수 있다. 리트딕-퍼트남 논증은 상대성이론이 4차원에서 사건이 고정된 블록 우주를 예측한다는 것을 증명하는 데 사용되었다.

현대 수학적 방법론은 불변성 및 공변성 그룹의 아이디어와 결합되어, 공간과 시간에 대한 역사적 관점을 현대적이고 수학적인 언어로 해석하는 데 적용된다. 시공간 이론은 다양체와 벡터 공간의 쌍으로 간주되며, 벡터 공간이 많을수록 해당 이론 내 객체에 대한 사실이 더 많아진다. 시공간 이론의 역사적 발전은 일반적으로 객체에 대한 많은 사실이 해당 이론에 포함된 위치에서 시작하여, 역사가 진행됨에 따라 점점 더 많은 구조가 제거되는 것으로 간주된다. 예를 들어, 아리스토텔레스의 공간과 시간은 절대적인 위치와 우주의 중심, 원과 같은 특별한 장소를 모두 가지고 있었다. 반면 뉴턴의 공간과 시간은 절대적인 위치를 가지며, 갈릴레이 불변이지만 특별한 위치는 갖지 않는다.

존 이어먼은 시공간 실체론에 대한 강력한 반론으로 "홀 논변"을 제시했다. 이는 매니폴드 M의 모든 요소에 대한 항등 함수로 함수 ''d''를 정의하고, M에 속하는 작은 근방 H를 제외한 뒤, H에 대해 ''d''가 매끄러운 함수에 의해 항등 함수와 달라지도록 하는 방식으로 구성된다. 이 함수 ''d''를 사용하여 두 개의 수학적 모형을 구성할 수 있는데, 두 번째 모형은 첫 번째 모형의 적절한 요소에 ''d''를 적용하여 생성되며, 두 모형은 시공간의 엽층에 의해 생성된 시간 함수 ''t''=0 이전에는 동일하지만 ''t''=0 이후에는 달라진다. 이러한 논의는 실체론이 홀의 구성을 허용하므로, 그 관점에서 우주는 결정론적이지 않다는 것을 보여준다. 이어먼은 결정론 또는 비결정론의 문제는 실체론에 대한 우리의 헌신이 아니라 물리학의 문제여야 하므로, 이는 실체론에 대한 반대 논거라고 주장한다.

6. 1. 동시성의 상대성

특수 상대성 이론에 따르면 우주의 각 지점은 현재 순간을 구성하는 서로 다른 사건 집합을 가질 수 있다. 이는 리트딕-퍼트남 논증에서 상대성이론이 4차원에서 사건이 고정된 블록 우주를 예측한다는 것을 증명하기 위해 사용되었다.

6. 2. 역사적 틀

현대 수학적 방법론은 불변성 및 공변성 그룹의 아이디어와 결합되어 공간과 시간에 대한 역사적 관점을 현대적이고 수학적인 언어로 해석하는 데에도 적용된다.

이러한 번역에서, 시공간 이론은 다양체와 벡터 공간의 쌍으로 간주되며, 벡터 공간이 많을수록 해당 이론 내 객체에 대한 사실이 더 많아진다. 시공간 이론의 역사적 발전은 일반적으로 객체에 대한 많은 사실이 해당 이론에 포함된 위치에서 시작하여 역사가 진행됨에 따라 점점 더 많은 구조가 제거되는 것으로 간주된다.

예를 들어, 아리스토텔레스의 공간과 시간은 절대적인 위치와 우주의 중심, 원과 같은 특별한 장소를 모두 가지고 있다. 뉴턴의 공간과 시간은 절대적인 위치를 가지며, 갈릴레이 불변이지만 특별한 위치는 갖지 않는다.

6. 3. 홀 논변

존 이어먼이 제시한 시공간 실체론에 대한 강력한 반론 중 하나는 "홀 논변"이다.

이는 기술적인 수학적 논증이지만 다음과 같이 요약할 수 있다.

매니폴드 M의 모든 요소에 대한 항등 함수로 함수 ''d''를 정의하되, M에 속하는 작은 근방 H는 제외한다. H에 대해 ''d''는 매끄러운 함수에 의해 항등 함수와 달라진다.

이 함수 ''d''를 사용하여 두 개의 수학적 모형을 구성할 수 있는데, 두 번째 모형은 첫 번째 모형의 적절한 요소에 ''d''를 적용하여 생성되며, 두 모형은 시공간의 엽층에 의해 생성된 시간 함수 ''t''=0 이전에는 동일하지만 ''t''=0 이후에는 달라진다.

이러한 고려 사항은 실체론이 홀의 구성을 허용하므로, 그 관점에서 우주는 결정론적이지 않다는 것을 보여준다. 이어먼은 결정론 또는 비결정론의 문제는 실체론에 대한 우리의 헌신이 아니라 물리학의 문제여야 하므로, 이는 실체론에 대한 반대 논거라고 주장한다.

7. 시간의 방향

시간의 방향 문제는 두 가지 모순되는 사실에서 비롯된다. 첫째, 근본적인 물리 법칙은 시간 반전 불변이다. 어떤 과정을 촬영한 영화 필름을 거꾸로 재생하더라도, 여전히 물리적으로 가능한 과정을 묘사한다. 둘째, 거시적 수준에서 시간 경험은 시간 반전 불변성이 아니다.^[13] 유리는 떨어져 깨질 수 있지만, 깨진 조각은 다시 조립되어 테이블 위로 날아갈 수 없다. 우리는 과거는 기억하지만 미래는 기억하지 못한다. 과거는 바꿀 수 없지만 미래에 영향을 줄 수 있다고 느낀다.

7. 1. 인과 관계를 통한 해결

시간의 방향 문제는 두 가지 모순되는 사실에서 비롯된다. 첫째, 근본적인 물리 법칙은 시간 반전 불변이다. 즉, 어떤 과정을 촬영한 영화 필름을 거꾸로 재생해도 물리적으로 가능하다. 둘째, 거시적 수준에서 시간 경험은 시간 반전 불변성이 아니다.^[13] 유리는 떨어져 깨질 수 있지만, 깨진 조각이 다시 조립되어 날아갈 수는 없다. 우리는 과거는 기억하지만 미래는 기억하지 못한다. 과거는 바꿀 수 없지만 미래에 영향을 줄 수 있다고 느낀다.

시간과 공간의 철학에서 이 문제에 대한 한 가지 해결책은 형이상학적 관점으로, 시간의 방향이 인과관계의 비대칭성에서 비롯된다고 본다. 과거의 요소가 우리 지각의 원인이기 때문에 과거를 더 잘 안다. 과거에 영향을 줄 수는 없지만, 과거 사건에서 배우고 재발을 막는 아이디어를 활용하여 미래에 영향을 줄 수 있다.

이 견해에는 두 가지 반론이 있다. 첫째, 원인과 결과를 임의적이지 않게 구별하기 어렵다. 시간적 순서를 구성하는 데 인과 관계를 사용하면 순환론에 빠질 수 있다. 둘째, 인과 관계 설명이 성공하면 지각, 행동 등 일부 시간 비대칭 현상은 설명할 수 있지만, 다른 많은 현상은 설명하지 못한다.

그러나 인과 관계의 비대칭성은 인간의 손이 컵을 떨어뜨려 깨지고 물이 쏟아지는 경우처럼 형이상학적이지 않은 방식으로 관찰될 수 있다. 이 순서에서 컵 조각과 물 쏟아짐의 패턴은 컵의 궤적, 구조의 불규칙성, 바닥 충격 각도 등이 원인이다. 그러나 반대 상황에서는 컵 조각들이 왜 손으로 날아와 컵 모양으로 조립되는지, 물이 왜 컵 안에 있어야 하는지 설명하기 어렵다. 손이나 바닥은 컵이나 물의 형태를 만들 수 없기 때문에, 컵의 구조와 모양, 손이 컵에 물을 담는 것의 원인을 쉽게 귀속시킬 수 없다. 이러한 비대칭성은 i) 인간 손의 행위 능력(손이 할 수 있는 것/없는 것, 목적)과 비동물적 행위(바닥이 할 수 있는 것/없는 것, 목적)의 관계, ii) 컵 조각들이 조립 전 컵의 특성과 수를 갖게 되었다는 점 때문에 인식 가능하다. 즉, 이러한 비대칭성은 i) 시간적 방향, ii) 형태 및 기능적 능력의 함의 사이의 관계에 기인한다.

이러한 형태와 기능적 능력 개념은 인간의 시간 지각에만 의존하지 않는 특정 행위 관련 복잡한 시나리오에서만 시간 방향을 결정한다. 그러나 이 관찰만으로는 일반적인 시간의 점진적 성격에 대한 함의를 무효화하기에 충분하지 않다.

7. 2. 열역학적 해결

시간 방향성에 대한 이 문제의 두 번째 주요 해결책 집합이자, 지금까지 가장 많은 문헌을 생성한 해결책은 시간 방향성의 존재를 열역학의 본성과 관련지어 찾는다.

고전 열역학의 답변은 우리의 기본적인 물리 이론이 실제로 시간 반전 대칭적이지만, 열역학은 그렇지 않다는 것이다. 특히, 열역학 제2법칙은 닫힌 계의 순 엔트로피는 감소하지 않으며, 이것이 우리가 흔히 유리가 깨지는 것을 보지만 다시 합쳐지는 것을 보지 못하는 이유를 설명한다.^[13]

하지만 통계역학에서는 상황이 더 복잡해진다. 한편으로 통계역학은 고전 열역학보다 훨씬 우월하다. 예를 들어 유리가 깨지는 것과 같은 열역학적 현상은 기본적인 물리 법칙과 통계적 가설을 결합하여 설명할 수 있다. 그러나 통계역학은 고전 열역학과 달리 시간 반전 대칭적이다. 통계역학에서 발생하는 열역학 제2법칙은 순 엔트로피가 증가할 가능성이 "압도적으로" 높다는 것을 나타낼 뿐 절대적인 법칙은 아니다.

시간 방향성 문제에 대한 현재의 열역학적 해결책은 이 불일치를 설명하기 위해 자연 법칙의 추가적인 사실이나 특징을 찾고자 한다.

7. 3. 법칙을 통한 해결

근본적인 물리 법칙은 시간 반전 불변이지만, 거시적 수준에서 시간 경험은 시간 반전 불변성이 아니다. 이러한 시간 방향 문제에 대한 해결책으로, 법칙이 시간 반전 대칭이 아니라는 주장이 있다.^[13] 예를 들어, 약한 핵력과 관련된 양자역학의 특정 과정은 시간 반전이 가능하지 않다. 그러나 이러한 유형의 해결책은 불충분하다는 비판을 받는다. 그 이유는 다음과 같다.

1. 양자역학의 시간 비대칭 현상은 거시적인 시간 비대칭성의 균일성을 설명하기에는 너무 적다.

2. 양자역학이 물리적 과정에 대한 최종적 또는 정확한 설명이라는 가정에 의존한다.

최근 법칙 해법의 지지자 중 한 명은 팀 모들린으로, 그는 물리학의 기본 법칙이 시간적 진화의 법칙이라고 주장한다.

8. 시간의 흐름

시간의 흐름 문제는 분석 철학에서 다루어져 왔으며, 이는 J. M. E. 맥테가트가 작성한 논문에서 시작되었다. 맥테가트는 A-계열과 B-계열이라는 두 가지 시간 계열을 제시했다. A-계열은 사건을 과거, 현재, 미래로 정렬하고, B-계열은 '이전'과 '이후'의 관계로 정렬한다.

맥테가트는 A-계열은 모순적이고, B-계열만으로는 시간의 본질을 설명할 수 없다는 이유로 시간이 비현실적이라고 주장했다. 이러한 맥테가트의 주장에 대한 해결책으로 A-이론가들은 '생성'을 시간의 핵심으로 보고 B-계열을 A-계열로부터 구성하려 했고, B-이론가들은 시간적 지표를 사용하여 B-계열로부터 A-계열을 구성하려 했다.

8. 1. 맥테가트의 A-계열과 B-계열

J. M. E. 맥테가트는 그의 논문에서 두 가지 "시간 계열"을 제안했다. 첫 번째 계열은 시간적 '생성' 또는 움직이는 '지금'에 대한 우리의 직관을 설명하려는 A-계열이다. A-계열은 사건들을 과거, 현재 또는 미래에 있다는 사실에 따라, 그리고 서로 비교하여 정렬한다. B-계열은 현재에 대한 모든 언급과 과거 및 미래와 관련된 시간적 양상을 제거하고, 모든 사건을 '이전'과 '이후'의 시간적 관계로 정렬한다. 이 두 관점의 지지자들 사이의 논쟁은 절대 시간이 존재한다는 견해(아이작 뉴턴이 옹호)와 단지 상대 시간만 존재한다는 견해(고트프리트 라이프니츠가 옹호) 사이의 초기 근대 논쟁의 연장선으로 볼 수 있다.

맥테가트는 그의 논문 "시간의 비현실성"에서 시간은 비현실적이라고 주장한다. 왜냐하면 a) A-계열은 모순적이고, b) B-계열만으로는 A-계열이 설명하는 시간의 본질을 설명할 수 없기 때문이다.^[1]

이 틀에서 출발하여 두 가지 해결책이 제시되었다. 첫 번째, A-이론가의 해결책은 '생성'을 시간의 핵심 특징으로 간주하고, A-사실로부터 B-사실이 어떻게 생성되는지에 대한 설명을 제공함으로써 B-계열을 A-계열로부터 구성하려고 시도한다. 두 번째 진영인 B-이론가의 해결책은 A-계열에 대한 맥테가트의 주장을 결정적인 것으로 받아들이고, 예를 들어 시간적 지표를 사용하여 B-계열로부터 A-계열을 구성하려고 시도한다.^[1]

9. 이원성

양자장론 모델은 AdS/CFT, T-이중성과 같이 서로 다른 시공간 배경을 가진 이론이 동일할 수 있음을 보여주었다.

10. 현재주의와 영원주의

현실주의에서는 시간을 다양한 현실의 정렬로 본다. 특정 시점에서 어떤 것들은 존재하고 다른 것들은 존재하지 않는다. 이것이 우리가 다룰 수 있는 유일한 현실이며, 예를 들어 현재 호메로스는 존재하지 않기 때문에 그가 존재한다고 말할 수 없다. 반면에 영원주의에서는 시간을 세 개의 공간적 차원과 동등한 현실의 한 차원으로 보아, 과거, 현재, 미래의 모든 것들이 현재의 것만큼이나 현실적이라고 주장한다. 이 이론에 따르면 호메로스는 실제로 '존재'하지만, 멀리 떨어진 시간에 존재하는 사람에 대해 이야기할 때는 특수한 언어를 사용해야 한다.^[1]

사물의 존속에 대한 입장도 이와 비슷하다. 존속주의자는 사물이 시간의 흐름에 따라 존속한다는 것은 그 사물이 각기 다른 시간에 완전히 존재한다는 것을 의미한다고 주장한다. (각 존재의 인스턴스는 이전 및 이후 인스턴스와는 별개로 간주할 수 있지만, 수적으로는 여전히 동일하다.) 반면에 지속주의자는 사물이 시간의 흐름에 따라 존재한다는 것은 그것이 연속적인 실체로 존재한다는 것이며, 우리가 사물을 전체로 고려할 때, 모든 "시간적 부분" 또는 존재 인스턴스의 집합으로 고려해야 한다고 주장한다. 데이비드 루이스와 같은 지속주의자들은 존속주의가 사물의 변화를 설명할 수 있다는 점에서 더 우월한 관점이라고 주장한다.^[1]

일반적으로 현재주의는 존속주의와, 영원주의는 지속주의와 연결되는 경향이 있다. 그러나 이것이 필수적인 관계는 아니며, 시간의 흐름이 일련의 정렬된 실체를 나타내지만, 이러한 실체 내의 사물은 전체 실체와는 별개로 존재한다고 주장할 수도 있다.^[1]

10. 1. 현재주의

현실주의에 따르면 시간은 다양한 현실의 정렬이다. 특정 시점에서 어떤 것들은 존재하고 다른 것들은 존재하지 않는다. 이것이 우리가 다룰 수 있는 유일한 현실이며, 예를 들어 현재 호메로스는 존재하지 않기 때문에 그가 존재한다고 말할 수 없다.

10. 2. 영원주의

현실주의에서는 시간을 다양한 현실의 정렬로 본다. 즉, 특정 시점에 어떤 것들은 존재하고 다른 것들은 존재하지 않는다는 것이다. 예를 들어 현재 호메로스는 존재하지 않기 때문에 그가 존재한다고 말할 수 없다.

반면에 영원주의는 시간을 세 개의 공간적 차원과 동등한 현실의 한 차원이라고 주장한다. 따라서 과거, 현재, 미래의 모든 것들이 현재의 것만큼이나 현실적이라고 말할 수 있다. 이 이론에 따르면 호메로스는 실제로 '존재'하지만, 멀리 떨어진 시간에 존재하는 사람에 대해 이야기할 때는 특수한 언어를 사용해야 한다. 이는 멀리 떨어진 것에 대해 이야기할 때 특수한 언어를 사용하는 것과 같다. ('가까운', '먼', '위', '아래'와 같은 단어들은 '과거에', '1분 전에' 등과 같은 구절과 직접 비교할 수 있다.)

11. 존속주의와 지속주의

사물의 존속에 대한 입장은 존속주의와 지속주의로 나뉜다. 존속주의는 사물이 각기 다른 시간에 완전히 존재한다는 입장이며, 지속주의는 사물이 연속적인 실체로 존재하며 모든 "시간적 부분"의 집합으로 고려해야 한다는 입장이다.^[1]

존속주의는 전통적인 관점으로, 일상생활에서 자연스럽게 받아들이는 생각과 유사하다. 반면, 데이비드 루이스와 같은 지속주의자들은 지속주의가 사물의 변화를 더 잘 설명할 수 있다고 주장한다.^[1]

현재주의는 보통 존속주의와, 영원주의는 지속주의와 연결되지만, 이것이 필수적인 관계는 아니다.^[1]

11. 1. 존속주의

존속주의자는 사물이 시간의 흐름에 따라 존속한다는 것은 그 사물이 각기 다른 시간에 완전히 존재한다는 것을 의미한다고 주장한다. (우리는 각 존재의 인스턴스를 이전 및 이후 인스턴스와는 별개로 간주할 수 있지만, 수적으로는 여전히 동일하다.)^[1] 존속주의는 전통적인 관점으로 여겨지며, 우리의 철학 이전의 생각에서 비롯된다. (누군가와 대화를 할 때, 나는 횡단 시간적 존재의 일부가 아니라 완전한 객체로서 그 사람과 대화한다고 생각한다.)^[1]

전반적으로, 현재주의는 또한 존속주의자들이고 영원주의는 또한 지속주의자들이다(그 반대도 마찬가지).^[1] 그러나 이것은 필수적인 관계는 아니며, 예를 들어 시간의 흐름이 일련의 정렬된 실체를 나타내지만, 이러한 실체 내의 사물은 전체 실체와는 별개로 존재한다고 주장할 수 있다.^[1] 비록 전체 실체가 관련이 없더라도 말이다.^[1] 그러나 이러한 입장은 거의 채택되지 않는다.^[1]

11. 2. 지속주의

사물의 존속에 대한 입장 중 하나는 지속주의이다. 지속주의자는 사물이 시간의 흐름에 따라 존재한다는 것은 그것이 연속적인 실체로 존재한다는 것이며, 우리가 사물을 전체로 고려할 때, 모든 "시간적 부분" 또는 존재 인스턴스의 집합으로 고려해야 한다고 주장한다.

지속주의는 전통적인 관점인 존속주의와 대비된다. 존속주의자는 사물이 시간의 흐름에 따라 존속한다는 것은 그 사물이 각기 다른 시간에 완전히 존재한다는 것을 의미한다고 주장한다. 예를 들어, 존속주의자는 누군가와 대화를 할 때, 횡단 시간적 존재의 일부가 아니라 완전한 객체로서 그 사람과 대화한다고 생각한다.

그러나 데이비드 루이스와 같은 지속주의자들은 지속주의가 사물의 변화를 설명할 수 있다는 점에서 더 우월한 관점이라고 주장한다.

일반적으로 현재주의는 존속주의와, 영원주의는 지속주의와 연결되는 경향이 있지만(그 반대도 마찬가지), 이것이 필수적인 관계는 아니다.

참조

_[1] 서적 Bartlett's Familiar Quotations https://books.google[...] Hachette UK 2014-12-02
_[2] 서적 The Cosmology of the Bhagavata Purana: Mysteries of the Sacred Universe https://books.google[...] Motilal Banarsidass
_[3] 서적 Dictionary of Philosophy
_[4] 간행물 Pacha: un concepto andino de espacio y tiempo http://revistas.ucm.[...] Edit. Complutense, Madrid 1994
_[5] 웹사이트 Peruvian Cultural Studies:Work in Progress http://www.ucl.ac.uk[...]
_[6] 서적 Handbook of Inca mythology
_[7] 웹사이트 Confessions http://www.sacred-te[...] 2014-05-19
_[8] 논문 Whitrow and Popper on the Impossibility of an Infinite Past 1979-06
_[9] 논문 'In Defence of the Sovereignty of Philosophy: al-Baghdadi's Critique of Ibn al-Haytham's Geometrisation of Place'
_[10] 논문 Alhacen's Theory of Visual Perception: A Critical Edition, with English Translation and Commentary, of the First Three Books of Alhacen's "De aspectibus", the Medieval Latin Version of Ibn al-Haytham's "Kitāb al-Manāẓir": Volume Two https://www.jstor.or[...]
_[11] 논문 The Alhacenian Account Of Spatial Perception And Its Epistemological Implications Cambridge University Press
_[12] 서적 Critique of Pure Reason
_[13] 서적 Encyclopedia of Philosophy Cengage Learning

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