순간 이동(원격 전송, Teleportation)

우리는 살면서 먼 곳으로 이동할 때가 자주 있습니다. 그럴 때마다 교통 체증으로 인하여 차가 막히고 가는 동안에 많은 시간이 걸리기 때문에 지루함을 느끼기도 합니다. 그래서 우리는 자주 이런 상상을 해 봅니다. "순식간에 내가 다른 장소로 이동할 수만 있다면 얼마나 좋을까? 만일 그게 가능하다면 순식간에 세계 여러 곳으로 돌아다니며 멋진 여행을 할 수도 있을 텐데"라고 상상의 날개를 펼 때가 있습니다.

우리가 한 장소에서 다른 먼 장소로 이동하기 위해서는 걷거나 교통수단을 이용합니다. 그래서 많은 시간이 필요합니다. 순간이동(Teleportation)은 순식간에 한 공간에서 다른 공간으로 이동하는 과학적 기술로, 대개 아주 멀리 있는 곳으로 이동할 때 쓰입니다. 주로 게임이나 판타지 소설, SF 영화에 많이 등장합니다. 이와 관련된 가장 유명한 작품으로는 스타트렉(Star Trek)을 들 수 있는데, 1966년에 TV 드라마로 처음 등장한 이후 여러 차례의 TV 시리즈와 10여 편의 영화가 지금까지 선보인 바 있습니다.

스타트렉 순간 이동

SF영화에서나 가능할 것으로 여겨졌던 순간적 공간이동 즉 ‘원격전송 (Teleportation)’은 과학적으로 가능할 수 있을까? 원천적으로 불가능할 것이라고 생각한 예전과는 달리, 최근의 연구 성과에 의하면 부분적으로나마 원리적으로 가능함을 봉주고 있습니다. SF영화에서나 가능할 것으로 여겨졌던 이 같은 개념은 1993년부터 미국 IBM의 찰스 베넷 등의 과학자에 의해 ‘양자 원격전송 (Quantum teleportation)’ 이론으로 정립되기 시작하였고, 이후 여러 과학자들이 빛 에너지를 이루는 광자 (Photon) 혹은 일반 원자의 양자정보를 순식간에 원격 전송하는 실험에 실제로 성공한 바 있습니다.
다만 “양자 원격전송”이라는 게 원자나 분자 등을 실제로 이동시키는 것이 아니고, 그 물체를 이루는 정보를 전송한다는 의미로서 양자정보를 보내고자 하는 위치에 똑같이 재현한다는 뜻입니다.

그러나 만약 사람의 몸을 이루는 정보들을 전송하자면 어떻게 될까? 사람을 순간이동 시키려면 사람의 모든 정보를 양자정보로 바꾼 다음 이 양자정보를 원하는 위치로 전송하고 복원시키면 된다.

여기에 대해서는 물리학자 로렌스 M 크라우스가 1995년에 낸 교양과학 베스트셀러 ‘스타트랙의 물리학’에서 상세히 다루고 있습니다. 즉 인간 신체의 정보를 전송하자면, 그 설계도라 할 수 있는 DNA 정보뿐 아니라, 이를 이루는 원자 단위의 정보까지 모두 전송해야 할 것입니다. 인간의 몸은 대략 10의 28 제곱 개의 원자들로 구성되어 있는데, 이들 원자들의 모든 정보를 저장하려면 현행 컴퓨터의 저장 용량을 고려할 때에 도저히 상상하기도 어려운 수준입니다. 또한 이 정도의 정보를 전송하려면 현재의 전송기술 수준으로는 우주의 나이보다 훨씬 더 걸린다는 계산이 나온다고 합니다. 따라서 인체 정보의 구성과 저장, 전송부터가 불가능한 셈입니다. 또한 앞으로 정보 처리 및 전송 등의 기술이 비약적으로 발전하여 정보의 전송은 어느 정도 가능해진다고 해도, 더 큰 문제가 남습니다. 즉 전송을 위하여 인체를 이루는 입자들을 원자 수준 이하로 해체하기 위하해서는, 그들을 단단히 결속시키는 결합 에너지 이상의 막대한 에너지를 투여하지 않으면 안 될 것입니다. 이는 추산하기조차 어려울 정도의 에너지 양일뿐 아니라, 더구나 해체된 입자들을 전송하기 위하여 가속하는 데에 드는 에너지 역시 별도로 고려해야만 할 것입니다. 또한 성공적으로 전송했다고 해도, 이후 다시 사람 몸의 형태로 결합하는 문제도 적당한 해결 방법이 떠오르지 않습니다. 결국 순간 이동(원격 전송)은 물체의 양자정보를 전송하는 실험은 가능할지 몰라도, 사람을 순식간에 이동시킨다는 것은 불가능한 일이라 하겠습니다.

사람을 원자단위로 분해한 후 다시 원래 상태로 결합하는 것이 불가능하다면 순간이동이 가능한 또 다른 방법을 생각할 수 있습니다. 일반 상대성 이론에 의하면 중력이나 에너지에 의하여 공간이 휘어짐으로써, 먼 두 지점 사이의 공간을 인위적으로 휘어지게 함으로써 가까운 거리로 만들어 단 시간에 이동하는 방법입니다. SF영화 "스타게이트(stargate)"에서 나오는 이동 방법입니다. 따라서 공간을 휘어지게 만들 수 있는 기술이 개발된다면 원거리 사이의 공간을 휘게 만들어 가까운 거리로 만들고 순식간에 이동할 가능성도 배제할 수는 없습니다, 그러나 위에서 언급한 방법들은 현재 가능한 일이 아니고 앞으로 과학이 고도로 발달하여 그런 기술을 발견했을 때 가능한 일입니다, 따라서 현실적으로 순간이동 기술은 영화에서나 볼 수 있는 흥밋거리며 실제로는 불가능한 과학 기술입니다.

스타게이트 이미지