특수상대성이론의 시간에 대한 베르그손의 비판

Abstract

본 논문은 베르그손의 저작 『지속과 동시성』을 통해 특수상대성이론에서의 시간에 대한 이해를 재고한다. 이를 위하여 특수상대성이론 이전과 이후의 시간에 대한 정의와 가정을 살펴보고, 베르그손이 『지속과 동시성』에서 특수상대성이론에서의 시간을 어떻게 비판했는지를 돌아보아 『지속과 동시성』에서 주목할만한 베르그손 시간 철학의 중요한 개념들을 짚어본다. 「움직이는 물체의 전자기학에 대하여」에서 아인슈타인은 시간을 “사건이 벌어질 때 시계를 재는 것”이라고 정의하고 ‘상대성 원리’와 ‘광속도 불변의 원리’라는 두 가정을 세웠다. 특수상대성이론이 발표됨으로써 뉴턴의 상대성원리와 맥스웰의 방정식이 양립하지 않는 상황이 해소된 것처럼 여겨졌다. 『지속과 동시성』은 ‘지속’이라는 베르그손의 철학적 개념을 바탕으로 특수상대성이론의 동시성 개념을 설명한다. 내적 지각은 의식의 내부와 외부에 있는 흐름들을 모두 지각하기도 하고 그 중 몇 가지에 주의를 기울이기도 한다. 베르그손은 이 내적 지각을 통해서만 동시성을 가늠할 수 있다고 말한다. 반면, 아인슈타인의 ‘동시성’ 개념은 지각의 지속들을 동시에 공간화된 시간으로 나타낸 것이다. 베르그손에 따르면, 아인슈타인이 점으로 표상한 동시성은 그것이 시간이나 내적 지속이라는 전제 없이는 즉시 시간으로 환원될 수 없는 것이다. “기준이 되는 계를 알지 않고서는 시간을 알 수 없다”는 아인슈타인의 주장 역시 베르그손에 의해 ‘다수적인 시간’을 상정한다고 반박되었다. 베르그손은 ⑴ 장과 자크라는 구체적 인물들이 서로의 그림을 그리는 예시를 들어 우리가 시간이라고 ‘보는 것’이 실제 시간일 수 있는지를 지적하는 한편, ⑵ 계들 간의 시간의 흐름의 차이를 알아차리기 위해서는 각 계에 속한 관측자들의 소통이 전제되어야 하는데, 그 경우 어떻게 각자의 살아간 시간을 명료하게 주장할 수 있을 것인지를 묻는다. ⑶ 베르그손에 따르면 아인슈타인의 특수상대성이론에서는 실제 지각에 근거한 동시성과 가정에 근거한 동시성 개념이 충돌한다. 베르그손은 아인슈타인이 말하는 동시성이 실제 지각으로부터 온 것인지, 실제적 시간이라고 부를 수 있는 것인지를 묻는다. 아인슈타인이 말하는 시간을‘상상된 시간’이라고 분석하는 베르그손의 발상은, 로렌츠 수축이 빛의 궤적에 대한 상상과 우리의 내적 지각을 통해 만들어진 것이라는 통찰을 낳았다. 마이켈슨-몰리 실험의 실험자들에게는 예상되는 관측 속도와 경로가 있다. 실험자는 내적 지속으로 이 속도가 느려지는지, 경로가 짧아지는지 등을 판단한다. 마이켈슨-몰리 실험이 실제로 얻게 되는 결과는 관측 결과와 관측자의 내적 지속이므로, 실제로 움직이는 계의 시간이 팽창되고 길이는 수축되었다고 생각한다. 베르그손은 이에 반하여, 실험자의 기준계의 내적 지속은 그대로였음에도 불구하고, 실험자가 예측했던 경로에 따라 움직이는 계의 속도와 거리가 변하였다고 주장하는 것이라고 생각한다. 본 논문은 상상된 시간, 지속의 결여, 시간의 다수성의 불가능성이라는 세 가지 개념을 통해 특수상대성이론에서의 시간 개념에 대한 베르그손의 비판이 여전히 유효함을 주장한다. 첫째, 점이나 선으로 표상하는 ‘순간’이나 ‘빛의 궤도’는 마치 시간이 실제로 지나간 거리인 것처럼 간주하게 하는데, 여기에 시간은 존재하지 않는다. 이러한 공간화된 시간은 지구라는 특권적인 계에서 내적 지각이 외적 지속과 내적 지속을 모두 헤아리는 동안 세어진 시간이기 때문에, 마치 그곳에 상상된 시간이 있는 것처럼 보이는 것일 뿐이다. 둘째, 아인슈타인의 시간의 정의는 “사건이 일어난 시각에 시계로 측정한 시간”이다. 특수상대성이론을 지지하는 사고실험과 실제로 이루어진 실험 사이에는 관찰자의 유무라는 차이가 있다. 관찰자가 있는 실험에서는 ‘순간의 동시성’을 시간으로 간주할 수 있으며, 이는 측정 가능한 시간이라고 볼 수 있다. 그러나 관찰자가 없이 실험기구만 있는 상황에서는 예측된 식과 결과만을 두고 그것을 마치 실제의 시간인 것처럼 상정하는 것이다. 따라서 관찰자가 없는 실험에는 시간이 존재하지 않는다. 여기에는 계산된 식과 관측된 값만 있을 뿐이다. 셋째, 빛이 지나간 궤도를 선으로 간주하는 모형은 시간이 다수적이라는 잘못된 주장을 하도록 만든다. 사고실험 모형에서 빛은 선으로 표현되고, 계의 속도에 따라 어떻게 움직일 것으로 예측된다. 그리고 그럴 경우 거기에는 특권화된 계를 두어야 한다. 본 논문은 위의 세 가지 개념을 통해 아인슈타인의 특수상대성이론이 실질적으로 특권적인 계와 움직이는 계 사이를 오가며 기준계를 상정하고 있음을 지적한다. 베르그손은 아인슈타인이 주장하는 바와 달리, 아인슈타인의 특수상대성이론에서 실제로 존재하는 시간은 하나라고 주장한다. 그러므로 베르그손이 보기에 아인슈타인은 기하학적 설명이 가능하다고 주장하는 데카르트주의자이다. 특수상대성이론의 시간이 하나라고 주장하는 까닭은 정지된 계에서 로렌츠 수축을 유도할 수 있기 때문이다. 베르그손은 기준계의 관점에서 움직이는 계의 시간이 길어지는 것처럼 보이고 움직이는 계가 실제로 줄어드는 것처럼 보이는 것이, 실제로 그런 것인지 그렇게 보이는 것인지를 묻는다. 그리고 그는‘지속’과 ‘동시성’ 개념을 분석하여, 특수상대성이론의 동시성(순간의 동시성)이 ‘흐름의 동시성’과 지속에 의존했음을 보인다.;Ce mémoire entend réexaminer la compréhension du temps dans la théorie de la relativité restreinte en se basant sur Durée et simultanéité de H. Bergson. Pour ce faire, il abordera d’abord la définition du temps et divers postulats en la matière qui ont existé avant et après l’apparition de la théorie de la relativité restreinte. Il va ensuite examiner comment Bergson a critiqué dans son œuvre la vision du temps conçue par cette fameuse théorie d’Einstein et revoir les notions importantes de sa philosophie du temps. Dans son article « Sur l’électrodynamique des corps en mouvement », Einstein a défini le temps comme celui d’un événement mesuré à l’aide d’une horloge. Il a ensuite établi deux postulats : le « principe de la relativité » et l’« invariance de la vitesse de la lumière ». La publication de la théorie restreinte semblait avoir résolu l’incompatibilité entre le principe de relativité et les équations de Maxwell. Dans Durée et simultanéité, Bergson explique la simultanéité dans la théorie de la relativité restreinte en se basant sur la notion philosophique de la « durée ». La perception intérieure aperçoit les flux intérieur et extérieur de la conscience dans leur ensemble ou peut prêter attention à quelques-uns d’entre eux. Le philosophe prétend que cette perception intérieure permet à elle seule d’apercevoir la simultanéité. En revanche, la notion de simultanéité vue par Einstein représente les perceptions successives dans le temps spatialisé. Selon Bergson, la simultanéité représentée par un point chez Einstein ne peut être immédiatement convertie en temps sans supposer qu’il s’agit du temps ou de la durée intérieure. Si Einstein affirme qu’il est impossible de saisir le temps sans connaître le système de référence, Bergson l’accuse de postuler ainsi la juxtaposition de temps multiples. Bergson (1) réalise les portraits de Jean et Jacques pour demander si ce que nous « percevons » comme le temps peut être réel. (2) Il explique que pour se rendre compte de la différence des flux du temps dans différents systèmes, il faut que la communication soit préalablement établie entre les observateurs qui appartiennent chacun à un système différent. Il demande comment ils peuvent dans ce cas prétendre que le temps qu’ils ont vécu respectivement était réel. (3) Il avance que, dans la théorie de relativité restreinte d’Einstein, la simultanéité qu’on perçoit réellement et celle qu’on se représente entrent en collision. Il se demande si la simultanéité d’Einstein vient de la perception réelle et s’il est possible de l’appeler le temps réel. Bergson avance que le temps d’Einstein n’est autre qu’un temps fictif. Cette conception amène à dire que la contraction de Lorentz est née de l’imagination sur la trajectoire de la lumière et de notre perception intérieure. Ceux qui mènent l’expérience de Michelson-Morley anticipent la vitesse et la trajectoire de la lumière. Ils observent si la durée intérieure réduit celles-ci. Puisque le résultat réel obtenu par cette expérience de Michelson-Morley est le résultat de l’observation ainsi que la durée interne de l’observateur, on envisage que le temps du système en mouvement se dilate et que sa trajectoire se contracte. En revanche, Bergson estime que, bien que la durée intérieure du système de référence de l’observateur reste inchangée, la vitesse et la distance du système en mouvement sont modifiées selon l’itinéraire prévu par l’observateur. De là, il montre que l’espace-temps à quatre dimensions est le temps mécanique où les relations causes-effets sont prédéfinies. Ce mémoire entend soutenir que la critique bergsonienne de la notion de temps d’Einstein est toujours pertinente à travers les trois notions que sont le temps fictif, l’absence de la durée et l’impossible multiplicité du temps. D’abord, l’« instant » et la « trajectoire de la lumière » représentés respectivement par un point et une ligne sont considérés comme la distance que le temps a réellement parcourue mais ici le temps n’existe pas. Ce temps spatialisé se compte en effet pendant que la perception intérieure aperçoit les flux intérieur et extérieur de la conscience dans le système privilégié qu’est la Terre. Ainsi, le temps fictif semble avoir vraiment existé. Ensuite, Einstein définit le temps comme celui d’un événement mesuré au moyen d’une horloge. La différence entre l’expérience de pensée soutenant la relativité restreinte et l’expérience réellement menée tient à la présence de l’observateur. Lorsque l’observateur est présent, on peut considérer la « simultanéité dans l’instant » comme le temps et ce temps est mesurable. Mais quand l’observateur est absent et qu’il n’y a que des appareils pour l’expérience, on ne peut qu’obtenir les équations et les résultats escomptés et les postuler comme représentant le temps réel. Dans l’expérience menée sans l’observateur, le temps n’existe donc pas. Il n’y a là que des équations et des résultats observés. Enfin, la modélisation linéaire du tracé de la lumière conduit à tort à la multiplicité des temps. Dans le modèle de l’expérience par la pensée, la lumière est représentée par une ligne et son mouvement est envisagé selon la vitesse du système. Dans ce cas-là, il faut un système privilégié. Ces trois notions permettent d’affirmer que la théorie d’Einstein définit le système de référence tantôt comme le système privilégié tantôt comme le système mobile. Contrairement à Einstein, Bergson pense que le temps réel de la théorie d’Einstein est unique. Pour lui, Einstein est donc le continuateur de Descartes qui prétend qu’une explication géométrique est possible. Si Bergson affirme que le temps est unique dans la théorie de la relativité restreinte, c’est parce que dans le système immobile, la contraction de Lorentz peut être induite. Dans le système de référence, le temps du système mobile s’allonge et le système mobile paraît contracté. Bergson se demande si cela se produit réellement ou si cela se voit simplement ainsi. En analysant les notions de « durée » et de « simultanéité », il montre que la simultanéité (dans l’instant) de la relativité restreinte dépend de « la simultanéité de flux » et de la durée.