인류가 오랜 세월동안의 유목생활을 끝내고 농경사회로 정착하면서 절실히 필요했던 것은 절기와 시간을 인식할 수 있는 시간표였다. 그리하여 결국 유럽에서는 태양을 기준으로 하는 양력(陽曆)이 발전했으며 동양에서는 달 기준의 음력이 정착됐다. 현재 우리가 사용하는 양력은 지구가 태양을 한 바퀴 회전하는 기간을 1년으로 정했고 한번 회전하는 동안 지구 자전회수가 365번이라 1년을 365일로 정했다. 그러나 정확하게 365일이 아니라 6시간 남는다. 따라서 남은 6시간을 4번 합쳐 4년마다 윤년(閏年)이라 하여 그해는 하루를 더 가산해 366일이 된다.
한편 달을 기준으로 하는 음력의 경우는 1년의 오차가 무려 11일이나 짧다. 따라서 음력의 윤달은 1개월을 더 가산해 그해는 1년이 12개월이 아니라 13개월이 된다. 이 정도의 편차가 생겨도 농사짓는 데는 별 지장이 없지만 문명이 발달하면서 더 정밀한 시간 측정이 필요하게 됐다. 예를 들어 100m달리기에 정확한 등수를 구별하려면 1초를 최소한 100등분해야만 되었고, 로켓을 띄우려면 1초를 1천으로 쪼개야 했으며, 20세기 중반 마이크로시대에서는 1초를 백만으로 나눌 수 있어야 전파연구가 가능했다.
이에 따라 새로운 시간의 기준이 필요해 우주에서 가장 편차 없이 정확하게 회전하는 물질을 찾아보니 결국 원자 내에 원자핵을 회전하고 있는 전자가 가장 정확하고 빨라 Eisium-133이란 기체원자를 1967년 원자시계Atom clock로 택했다. 이 전자시계 내의 전자는 원자핵을 초당 91억9,263만1,770회 회전하는데 오차는 6천만년에 1초 편차가 날 수 있다고 한다.
그러면 이런 정밀한 시계가 실제로 필요한가? 과학은 필요로 한다. 예를 들면 파장을 연구할 때 파장이 1초에 몇 번 치느냐를 측정하기 때문이다. 라디오 전파의 경우 초당 천만단위로 파장을 내며, 열파장인 적외선은 초당 100억 번 파장을 만들어 전자시계로 시간측정을 한다. 그런가하면 자외선의 경우는 초당 100조 이상 파장을 만들어 전자시계로도 정확한 시간측정이 안 된다. 이같이 시간을 절대적인 존재로 무엇을 측정할 때는 시간을 기준했다.
그런가하면 다른 일각에서는 시간은 변하는 속성을 지녔다는 아인슈타인의 일반상대성원리가 전개되어 시간은 이중적인 성격을 갖고 있는 존재로 변신한다. 상대성원리에 의하면 시간은 속력이나 잡아끄는 중력에 의해 변한다고 정의를 내렸다. 극단적으로 말해 빛의 속도로 물체가 달리면 시간이 정지(Frozen time)되고 중력의 극치인 블랙홀에서는 아예 시간이 존재하지 않는다(None Time zone)는 이론이다.
처음에 시간이 변한다는 이야기는 너무 황당한 주장으로 간주되었다. 하지만 시간이 지나면서 상대성원리를 인정하게 되었는데 알고 보니 먼 우주를 관찰할 때는 확연히 나타나지만 일상생활에서는 너무 미세해 거의 무시하고 있다. 예를 들어 평생 시속 100km속력으로 달리면서 살았어도 이로 인해 상대성이론상 단축되는 시간은 1초가 안 된다.
일반상대성원리에 의한 시간의 속성을 구분해보면 (1)시간의 지연 (2)시간의 정지 (3)시간의 부재다. 시간의 지연이란 우리는 느낄 수 없지만 막연하게 내 시간과 네 시간이 다를 수 있다는 이야기로 3일을 살아가는 하루살이도 유아기부터 노년기까지 있어 하루살이가 느끼는 시간과 인간이 느끼는 시간이 다를 수 있다는 이야기다.
시간이 흐르지 않는 시간의 정지는 확실하게 존재하여 지금 이용하고 있다. 즉 파장을 이끄는 소립자는 시간이 흐르지 않는다. 우리는 먼 거리에서 시간과 거리를 무시하고 소립자가 말을 전달해주기 때문에 전화통화가 가능한 것이다. 그리고 시간의 부재는 우리 주위에 없고 단지 우주 내에 존재하는 블랙홀 속이 시간이 없을 것으로 이론상 보고 있다.
그러면 시간이 없는 세계는 어떤 세계일까? 이는 비물질의 세계로 바로 우리가 말하는 영(靈)의 세계다. 이곳에서는 시간이 흐르지 않기 때문에 영생이 가능한 곳이다. 이같이 일반상대성이론은 현재로선 파장을 빼고는 거의 추상적이라 할 수 있다. 그러고 보면 우리는 시간의 속성을 이해하려면 아주 먼 길을 더 가야만 할 것 같다.
