자, 장난감 기차가 선로 위에 있다고 쳐 봅시다.


기차는 관찰자 시점에서 왼쪽에서 오른쪽으로 지나갑니다.


선로의 오른쪽에는 카드가 일정한 간격으로 세워진 채로 놓여 있어요. 기차가 아직 안 지나갔다는 의미이죠.


그리고 선로 왼편에는 기차가 이미 지나갔다는 것을 상징하는 눕혀진 카드가 놓여 있어요.



이 기차는 nJ의 빛에너지를 얻으면 0.5nJ 운동에너지로 전환시켜 nm만큼 앞으로 가 n개의 카드를 쓰러트릴 수 있어요. 


즉 4J의 빛에너지를 얻으면 4개의 카드를, 2J의 에너지를 얻으면 2개의 카드를, 0J의 에너지를 얻으면 0개의 카드를 쓰러트리죠.


여기까지는 현실의 물리법칙으로 일어나는 일이죠.


근데 여기에 음의 에너지값의 존재를 도입해 봅시다. 여기부터는 현실에서 일어나지 않죠.


기차가 -2J상당의 빛을 쐬는 겁니다.


그러면 무슨 일이 벌어질까요? 


기차가 놀랍게도 2m만큼 뒤로 가면서 2개의 쓰러진 카드를 세우는 일이 일어나네요. 


여기에 다시 2J을 가하면 2개의 카드를 일으켰다 쓰러트렸으니 총 0개의 카드를 쓰러트린 거고요.


상식에 위배된다는 생각이 들긴 하지만 기차가 음의 에너지를 얻는 것부터 말이 안 되기 때문에 그러려니 해야 될 것 같네요ㅋㅋ



그래서 이게 허수 시간이랑 무슨 상관이냐? 상관이 있더라고요.


에너지가 음의 값을 가질 수 있다는 것은, 운동에너지도 음의 값을 가질 수 있다는 소린데요.


운동에너지 구하는 공식이 뭐죠? E=1/2mv^2이잖아요. m은 이 사고실험에서 상수로 둬야 할 값이고,


변수는 v^2인데, 그럼 운동에너지가 음수이기 위해서는 v=±i여야 한다는 결론이 나옵니다.


그렇다는 건? 속도값이 허수일 때 시간에 따라 전체 계의 엔트로피가 감소하는 현상이 일어난다. 라는 거잖아요.


근데 v=d/t로 표현되는데, v가 순허수이면, d와 t 둘 중 하나만 순허수이고 나머지 하나는 실수여야 하잖아요.


즉 v가 허수일 때 d를 허수, t를 실수로 놓는 것과 t를 허수, d를 실수로 놓는 것과 동치라고 볼 수 있는 것이라고 이해되네요.


그렇다면 결론은?


허수 시간이 흘렀다는 얘기는 시간에 따라 전체 계의 엔트로피가 감소했다는 말과 동치이다. 


가 결론이네요.



빅뱅 초창기에는 허수 시간이 흘렀다는 얘기가 있는데, 결국 쉽게 말해 시간에 따라 우주 전체의 엔트로피가 감소했었다 이 말이었었네요.



어떤가요? 아아 바로 노벨상 야무지게 타버려야지~~