abab9579님 답변도 좋았지만, 살짝 정리해 보겠습니다.
50분 전의 태양빛을 보는 건, 시간이 이상하게 흘러서가 아닙니다. 태양빛이 목성까지 닿는 데에 50분이 걸리는 것이죠.
태양은 1초에 30만km를 갑니다. 이 30만km는 1초에 지구를 7바퀴 반이나 돌 수 있는 빠른 속도죠. 따라서 지구에선 빛의 속도는 있으나 마나한 것입니다. 하지만 이걸 우주에 적용하면 상황은 달라지죠.
목성까지의 거리는 대략 9억km입니다. 빛이 태양에서 출발해서 목성까지 도착하는데 50분이 걸리는 것이죠. 우주가 넓기 때문에 지구에선 상상도 할 수 없는 일이 가능한 겁니다.
과학자들은 그렇기 때문에 우주에 새로운 단위를 만들었습니다. 대표적으로 빛이 1년 동안 갈 수 있는 거리인 9조4천억km를 한 단위로 '1광년'이라고 부르기로 한 것이죠.
우주의 나이는 대략 200억 살이라고 합니다. 그렇다면 200억 광년 바깥을 본다면 어떻게 될까요? 그곳에서부터 빛이 나와서 지구에 도달하기까지 빛은 200억 년을 달려야 하죠. 따라서 200억 년 전에 출발한 빛을 보는 셈인 겁니다.
같은 예로, 지구에서는 8분 30초 전의 태양을, 또 800년 전의 북극성을 보시게 됩니다. 이는 우주의 시간이 각자 다르게 흘러서가 아닌, 빛에는 속도가 있고 그 속도에 비할 수 없이 우주가 크기 때문에 생기는 현상입니다.
우주에서도 시간이 다르게 흐르기는 하는데요, 그건 문제가 따로 있습니다. 어렵게 말한다면 일반상대성이론이라고 하죠. '일반'적으로 물리법칙은 '상대적'으로 작용한다는 내용이기 때문에 일반상대성이론입니다.
여기서는 '시간'을 배경이 아닌, 물리적인 양으로 보죠. 무슨 말인고 하니, 우주라는 무대 위에서 시간은 뒷배경이 아닌 등장인물이라는 겁니다. 연극을 할 때에 등장인물끼리 말을 주고받는 것처럼, 우주라는 무대 위에서 시간은 지구나 태양 같은 다른 사물과 영향을 주고받는 거죠.
이해가 잘 가시지 않으실지 모르겠지만, 질량은 시간과 공간을 붙잡습니다. 질량에 의해 공간이 붙잡히면 그것을 '중력', '만유인력'이라고 하죠. 시간이 붙잡히면 시간은 천천히 흘러갑니다. 누가 다리를 붙잡으면 달릴 수 없는 것처럼요.
지구에서도 지상에 있을 때와 비행기를 탈 때, 시간은 다르게 흐르죠. 위로 갈 수록 중력은 약해지니까요. 중력이 강한 목성의 시간은 지구의 시간보다 느리게 흐릅니다. 그것은 아주, 아~~주 근소한 차이죠.
다만, '블랙홀'이란 걸 아시는지요. '블랙홀'은 질량이 거의 무한대에 가까운 천체입니다. 자세한 건 생략하지만, 질량이 무한대에 가깝다는 건, 그만큼 시간을 꽉 붙잡을 수 있다는 거죠. 따라서 블랙홀에서는 시간이 거의 흐르지 않습니다.
또다른 중력이 강한 천체로는 '중성자별'이 있습니다. 이곳은 지구보다 시간이 약 20~30% 느리게 흐르죠.
시간이 각자 다르게 흐르는 건 중력 때문이지, 다른 이유가 있는 건 아니랍니다. 목성에 도착하는 태양빛이 50분 전의 것이라는 건, 시간이 다르게 흐르는 게 아니라 빛도 속도가 있으며 우주가 매우 넓다는 거죠.
