시간 흐름의 화살과 세계선 방향성 = The Arrow of Time’s Passage and Worldline Orientations

국문 초록 (Abstract)

시간은 오직 한 방향으로만 흐르는 것처럼 보인다. 이 (겉보기) 시간 흐름의 일방성은 흔히 ‘시간의 화살’이라 불리는 시간적 비대칭성의 중요한 요소라고 생각된다. B-이론가들은 대체로 시간 흐름의 일방성을 포함한 모든 시간적 비대칭성을 우주의 엔트로피 증가로 설명한다. 그러나 팀 모들린(Tim Maudlin)은 엔트로피 증가만으로는 시간의 (겉보기) 방향성을 충분히 설명할 수 없다고 주장한다. 이에 따라 모들린은 시간의 방향성을 시간 자체의 근본적이고 내재적이며 광역적인 특징으로 상정하는 입장을 제시한다. 하지만 이러한 접근은 근본적 층위에 임의성을 도입하는 이론적 비용을 수반한다. 본 논문에서 필자는 엔트로피 기반의 환원적 설명이 불충분하다는 비판에 동의하면서도, 모들린의 입장이 지닌 임의성 문제를 극복하기 위해 ‘세계선 설명’이라는 대안적 설명을 제시한다. 세계선 설명은 시간의 일방적 흐름을 엔트로피 증가로 환원하지 않지만, 동시에 그것을 시간 자체의 내재적 속성으로 상정하지도 않는다. 대신 방향성을 각 점유된 세계선이 지니는 국지적 속성으로 간주한다. 또한 반입자를 입자의 세계선 방향 반전으로 이해하는 슈튀켈베르크-파인만(Stueckelberg-Feynman) 해석을 토대로, 세계선 설명은 시간의 광역적 방향성이 원리적으로는 대칭적이지만 우연적인 물질-반물질 비대칭성의 결과로 깨졌다고 이해한다. 필자는 이 세계선 설명을 시간 흐름의 일방성에 대한 기존의 설명들과 함께 고려할 가치가 있는 이론적 선택지로 제시한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Our ordinary experience suggests that time passes in one direction. Arguably, this apparent unidirectional passage is an indispensable component of the manifest asymmetries of time often referred to as the arrow of time. The standard B-theoretic account attempts to reduce all apparent temporal asymmetries to the entropic gradient of the universe. As Tim Maudlin (2002) argues, however, the entropic gradient alone seems insufficient to fully account for this apparent directed passage. In response, Maudlin (2002, 2007, 2017) himself proposes treating directed passage as a primitive and intrinsic feature of time itself. However, this move comes at the cost of introducing arbitrariness at the fundamental level. In this paper, I suggest an alternative account of apparent directed passage—the worldline account—that neither reduces it to the entropic gradient nor yields arbitrariness at the fundamental level. The worldline account takes temporal orientation to be a local property of each occupied worldline, rather than a global feature of time itself. By utilizing the Stueckelberg-Feynman interpretation, which takes antiparticles to be corresponding ordinary particles with reversed worldlines, the worldline account allows temporal orientation to be globally symmetric in principle, while this underlying symmetry is de facto broken as a consequence of the asymmetric distribution of matter and antimatter. I offer the worldline account as a conditional, comparative option rather than as a full-fledged theory of time.