헵타포드미래를 기억하는 외계 방문객
방문객의 언어가 사고방식을 바꿀 수 있을까? 이 페이지는 페르마의 원리, 최소 작용, 언어와 사고, 시간의 화살을 다룬다.
외계 방문자의 언어에 앞과 뒤가 없다면 시간 감각도 다를까요? 게임의 "헵타포드" 채널은 테드 창의 1998년 단편 당신 인생의 이야기의 전제를 빌렸습니다. 완전히 낯선 언어를 배우면 시간을 지각하는 방식이 바뀔 수 있을까?
이 페이지는 전제 뒤의 실제 과학을 다룹니다. 배가 어떻게 발견되는지, 낯선 언어를 넘어 어떻게 소통하는지, 페르마의 원리와 최소 작용의 원리가 왜 "목적"이 있는 것처럼 보이는지, 언어와 사고에 관한 실제 실험 몇 가지, 그리고 "시간의 화살"입니다. 게임에서 "미래를 기억하는 것"은 허구이며, 아래에서도 그렇게 표시합니다.
감속하는 배는 어떻게 보일까
1995년 로버트 주브린은 반물질 로켓으로 감속하는 큰 배를 20광년 거리에서 5미터 팔로마 망원경으로 촬영할 수 있다고 계산했습니다. 그 빛에는 별과 달리 수소선이 없을 것입니다. 이것이 게임의 "감속 섬광"의 실제 출발점입니다.
낯선 언어를 넘어 소통하는 법
완전히 낯선 언어를 마주한 현지 조사 언어학자의 첫 단계는 보통 사물을 가리키며 "이게 뭐라고 불러요?"라고 묻고 단어를 하나씩 기록하는 것입니다. 또 다른 단서는 문자 체계를 분류하는 방식에서 나옵니다. 1985년 언어학자 제프리 샘프슨은 문자를 두 종류로 나눴습니다. 말을 기록하는 문자와, 말을 거치지 않고 의미를 직접 나타내는 문자(수학 기호나 악보 같은 것)입니다.
"다리 일곱 개"에도 실제 대응물이 있습니다. 불가사리와 성게는 방사 대칭이어서 앞뒤가 없고 입 쪽과 반대 쪽만 있습니다.
빛이 "가장 빠른 길을 고르는" 이유
- 페르마의 원리: 1662년 피에르 드 페르마는 빛이 한 점에서 다른 점으로 갈 때 항상 시간이 가장 적게 드는 길을 택한다고 지적했습니다. 굴절은 "빛이 물에 닿으면 꺾인다"로도, "빛이 가장 빠른 길을 골랐다"로도 설명할 수 있습니다. 두 설명은 결과가 정확히 같습니다.
- 최소 작용: 18세기 모페르튀이, 오일러, 라그랑주에서 1834년 해밀턴에 이르기까지 역학 전체가 "작용이 극값을 갖는다"로 다시 쓰였습니다. 다음에 무슨 일이 일어날지 묻지 않고 경로 전체를 봅니다. 파인만의 물리학 강의에도 이를 다룬 장이 있습니다.
그래서 이야기는 이것을 "세상을 원인이 아니라 목적으로 보는" 예로 씁니다. 페르마의 최소 시간 원리가 빛의 경로를 "원인"이 아니라 "목적"으로 서술할 수 있는 건 사실이지만, 언어가 시간 지각을 바꿀 수 있느냐는 허구입니다.
언어는 정말 생각에 영향을 줄까
- 색: 2007년 실험에서, 러시아어는 연한 파랑과 진한 파랑을 두 개의 기본 색 단어로 나누며, 러시아어 화자는 실제로 두 파랑을 더 빨리 구별했습니다. 말로 하는 방해 과제를 더하면 이 이점이 사라집니다.
- 뒤에 있는 미래: 남미의 아이마라어는 과거를 "앞"에, 미래를 "뒤"에 둡니다. 2006년 연구에서 나이 든 아이마라어 화자는 과거를 말할 때 앞으로 손짓하고 미래를 말할 때 자기 뒤를 가리켰습니다.
- 동쪽의 시간: 오스트레일리아의 쿠크 타요레 사람들은 위치를 말할 때 좌우가 아니라 동서남북을 씁니다. 2010년 실험에서 이들은 어느 방향을 보고 있든 그림 카드를 시간 순서로 동쪽에서 서쪽으로 늘어놓았습니다.
우리가 과거만 기억하는 이유
물리학의 미시적 법칙은 거의 모두 시간에 대해 대칭인데도 우리는 과거를 기억하고 미래는 기억하지 못합니다. 이 "시간의 화살"은 보통 초기 우주의 극히 낮은 엔트로피에서 비롯된다고 봅니다. 게임의 "미래를 기억하는 것"은 이 실제 비대칭을 사고 실험으로 뒤집은 것입니다.
게임 속 아이디어
여기서부터는 게임 설정입니다. 이 채널은 초월의 나무에서 "우주의 언어"를 해금하고 성간 문명 시대에 "화성 기지"를 지으면 발견됩니다. 시나리오에서 몇 년 전 심우주 망원경이 수소선이 없는 밝은 빛을 봅니다. 배가 감속하고 있었습니다. 인류가 수학과 논리로 처음부터 언어를 가르치는 법을 알게 된 바로 그때 도착했습니다. 속도로 거슬러 계산하면, 출발했을 때 지구에는 아무도 문자를 발명하지 않았습니다.
메커니즘은 비선형 시간입니다. 아직 해금하지 않은 노드를 "예견"해서 두 배 비용으로 미리 해금할 수 있습니다. 그 앞에 있는 아직 해금하지 않은 노드는 모두 "정해진 것"이 되어, 나중에 절반 가격에 해금할 수 있습니다. 정해진 경로가 끝나기 전까지는 인과율의 부담이 생산량을 60%로 줄입니다. 마지막 장은 정해진 경로가 모두 끝날 때까지 기다립니다.
시나리오에서 방문자들은 착륙하지 않습니다. 반투명한 "거울"이 궤도에 떠 있습니다. 일곱 개의 팔다리가 고리를 이루고, 눈도 고리 모양으로 배열되어 어느 방향이든 똑같이 보입니다. 이들의 말은 사람의 입으로 낼 수 없는 떨림 소리이고, 글은 문장 전체가 하나의 모양이라 첫 획을 긋기 전에 문장 전체를 생각해 두어야 합니다. 이 글을 배운 사람은 그들처럼 사건의 처음과 끝을 한꺼번에 알게 되고, 아직 일어나지 않은 일을 기억하기 시작합니다. 채널의 두 엔딩은 "그래도 선택하기"와 "보지 않기"입니다. 모두 허구입니다.
관련된 소설
- 당신 인생의 이야기 (테드 창, 1998): 한 언어학자가 외계 헵타포드의 문자를 배우고 점점 그들처럼 생각하게 됩니다. 시간은 한 방향으로 흐르는 선이 아닙니다.
관련된 실제 연구
아래 연구는 언어와 상대성에 관한 것입니다. 관련된 실제 과학일 뿐, 언어가 시간 감각을 바꿀 수 있다는 증거가 아닙니다.
- 언어와 관련된 FOXP2 유전자는 인류 계통에서 독특한 변화를 겪었습니다 (Enard et al., Nature, 2002).
- 농경 집단의 확장이 그들의 언어를 여러 지역에 퍼뜨려 오늘날의 어족 분포를 만들었습니다 (Diamond and Bellwood, Science, 2003).
- 시간과 공간은 절대적이지 않다는 생각은, 특허청의 말단 직원이 1년 안에 낸 논문 네 편 가운데 하나에서 나왔습니다 (Einstein, Annalen der Physik, 1905).
실제 근거
감속 불빛: 1995년 주브린은 반물질 로켓으로 감속하는 대형 우주선이 20광년 거리에서 5미터 팔로마 망원경에 찍힐 수 있다고 계산했다. 그 빛에는 별과 달리 수소선이 없다.
일곱 개의 다리: 불가사리와 성게는 방사 대칭이라 앞뒤가 없고 입 쪽 면과 반대쪽 면만 있다.
헵타포드 A: 전혀 모르는 언어를 마주한 현지 조사 언어학자는 보통 사물을 가리키며 “이건 뭐라고 불러요?” 하고 묻고 단어 하나하나 기록하는 것부터 시작한다.
헵타포드 B: 1985년 언어학자 샘프슨은 문자 체계를 두 종류로 나누었다. 말소리를 기록하는 것과, 수식이나 악보처럼 말소리를 거치지 않고 뜻을 곧바로 나타내는 것이다.
페르마의 원리: 1662년 페르마는 빛이 한 점에서 다른 점으로 갈 때 항상 시간이 가장 적게 걸리는 경로를 택한다고 밝혔다. 굴절은 “빛이 물에 닿으면 꺾인다”로도 “빛이 가장 빠른 길을 골랐다”로도 설명할 수 있다. 두 설명은 결과가 똑같다.
최소 작용: 18세기 모페르튀이, 오일러, 라그랑주부터 1834년 해밀턴에 이르기까지, 역학 전체가 “작용이 극값을 가진다”로 다시 쓰였다. 다음에 무슨 일이 일어나는지 묻지 않고 경로 전체를 본다. 파인먼의 물리학 강의에 이를 다룬 장이 있다.
언어와 사고: 2007년 실험에서 러시아어는 하늘색과 짙은 파랑을 서로 다른 기본 색 단어 둘로 나누며, 러시아어 화자는 두 파랑을 실제로 더 빨리 구별했다. 언어 과제로 방해하면 그 이점은 사라진다.
뒤에 있는 미래: 남미의 아이마라어는 과거를 “앞”에, 미래를 “뒤”에 둔다. 2006년 연구에서 나이 든 아이마라어 화자는 과거를 말할 때 앞쪽으로, 미래를 말할 때 뒤쪽으로 손짓했다.
동쪽의 시간: 호주의 쿠크 타요레어 화자는 위치를 말할 때 좌우가 아니라 동서남북을 쓴다. 2010년 실험에서 이들은 어느 쪽을 보고 있든 그림을 시간순으로 동쪽에서 서쪽으로 늘어놓았다.
미래를 기억하다: 물리학의 미시 법칙은 거의 전부 시간에 대해 대칭이다. 그런데도 우리는 과거만 기억하고 미래는 기억하지 못한다. 이 “시간의 화살”은 보통 초기 우주의 극히 낮은 엔트로피에서 비롯된 것으로 본다.
‘당신 인생의 이야기’(테드 창, 1998), 과학: 페르마의 최소 시간 원리는 빛의 경로를 “원인”이 아닌 “목적”으로 기술할 수 있다. 언어가 시간 인식을 바꿀 수 있는지는 허구다.
관련 연구
이 연구들은 이 주제와 관련은 있지만 이 페이지의 직접적인 증거는 아니에요.
언어 유전자: 언어와 관련된 FOXP2 유전자는 인류 계통에서 특별한 변화를 겪었다.
출처:Enard et al., Nature 2002, "Molecular evolution of FOXP2, a gene involved in speech and language"
농부와 언어: 농경 인구가 퍼지면서 그들의 언어를 새로운 곳에 실어 날랐고, 오늘날 어족의 분포를 만들었다.
출처:Diamond & Bellwood, Science 2003, "Farmers and their languages: the first expansions"
특수 상대성 이론: 시간과 공간은 절대적이지 않다. 특허청의 말단 직원이 한 해에 물리학을 바꾼 논문 네 편을 발표했다.
출처:Einstein, Annalen der Physik 1905, "Zur Elektrodynamik bewegter Körper"
게임 설정 (허구)
- 노드 ‘감속 불꽃’: 그들의 감속 불꽃은 몇 해 전에 이미 관측되었다.
- 노드 ‘관측 유리’: 그들은 착륙하지 않았다. 반투명한 “관측 유리”가 궤도에 걸려 있고, 그 앞에 서면 반대편의 헵타포드가 보인다.
- 노드 ‘일곱 다리’: 헵타포드는 앞뒤도 없다. 일곱 개의 팔다리가 고리 모양이고 눈도 고리 모양이라 어느 방향이나 똑같다.
- 노드 ‘헵타포드 A’: 그들의 말은 사람 입으로는 낼 수 없는, 젖은 떨림이 물결치는 소리 같다.
- 노드 ‘헵타포드 B’: 그들의 문자는 후자다. 문장 전체가 하나의 도형이라서, 획 하나를 그으려면 문장 전체를 먼저 생각해 두어야 한다.
- 노드 ‘동시성’: 헵타포드 B를 배운 사람은 사건의 시작과 끝을 있는 그대로 동시에 의식하게 된다.
- 노드 ‘미래를 기억하다’: 아직 일어나지 않은 일이 기억나기 시작한다.
- 노드 ‘선물’: 그들이 무언가를 남기고 갔다. 주 문명이 그것이 무엇인지 이해하는 데 오래 걸렸다.
- 노드 ‘그들이 떠난다’: 관측 유리가 하나둘 꺼진다. 작별 인사는 없다. 오늘 떠날 것을 그들은 늘 알고 있었다.
- 채널 엔딩 ‘그래도 선택하기’: 당신은 어떻게 끝나는지 알면서도 한 걸음씩 그곳으로 걸어갔다. 헵타포드의 언어에는 “그럴 수도 있었다”라는 말이 없다. 그들은 목적지를 안다고 해서 조심스레 걷는 것이 막히지는 않는다고 말한다.
- 채널 엔딩 ‘보지 않기’: 당신은 묻지 않았다. 관측 유리가 꺼진 날, 당신은 여전히 내일을 모르는 몇 안 되는 사람이었다. 당신은 그게 차라리 낫다고 느꼈다.
- 소설 ‘당신 인생의 이야기’ 줄거리: 한 언어학자가 외계 헵타포드의 문자를 배우며 점차 그들처럼 생각하게 된다. 시간은 한 방향으로 흐르는 선이 아니다.