대부분 사람들은 미래가 ‘다가오고’ 과거는 ‘멀어지는’ 것으로 상상한다. “세월이 강물처럼 흐른다”는 표현도 종종 등장한다. 시간이 지나는 것을 공간의 이동으로 인식한다는 의미다.

공간에서는 물리학 법칙인 ‘도플러 효과’과 적용된다. 파동을 발생시키는 위치와 파동을 관측하는 위치 중 어느 하나라도 움직이면 파동의 주파수가 변한다. 예를 들어 기차가 눈앞을 지나갈 경우 관찰자 쪽으로 달려오는 기차의 경적소리가 이미 지나간 기차의 경적소리보다 높은 음으로 들린다.

흔히들 시간의 흐름을 공간적인 것으로 인식한다면 혹시 시간에서도 도플러 효과가 발생하지 않을까. 최근 미국 3개 대학의 합동연구진은 가상현실 실험을 통해 ‘시간의 도플러 효과(Temporal Doppler Effect)’가 실제로 존재한다고 결론내렸다.

시간 거리가 동일한 경우에는 미래에 다가올 일이 과거에 지나간 일보다 더 가깝게 느껴지는 것으로 밝혀졌다. 동일한 ‘일주일’이라 해도 과거의 ‘일주일 전’보다는 미래의 ‘일주일 후’가 더 가깝다고 생각한다는 것이다.

연구결과는 ‘미래가 과거보다 가깝게 느껴지는 시간의 도플러 효과(The Temporal Doppler Effect: When the Future Feels Closer Than the Past)’라는 제목으로 학술지 ‘심리과학(Psychological Science)’ 최근호에 게재되었다.

시간을 공간 개념으로 인식하는 경우 많아

“우리는 미래가 매 순간 우리를 향해 다가오며 과거는 멀어져간다고 생각한다. 그러므로 거리가 동일한 과거와 미래가 있다면 인간의 상상력에 있어 동일한 영향력을 발휘하지 않을 것이다. 하나는 계속 증가하지만 다른 하나는 계속 감소한다고 생각하게 되기 때문이다.”

시간의 흐름에 대한 깊은 성찰을 보여준 영국의 철학자 데이비드 흄(David Hume)은 1739년 펴낸 저서 ‘인성론’에서 이렇게 말했다. 인간은 공간을 지각하듯이 시간 개념을 상상한다는 지적이다. 이 생각을 바탕으로 흄은 인간의 정신능력이 시간과 공간의 관계에 의해 형성된다는 경험론 철학을 발전시킨다.

대부분의 사람들도 시간을 공간적인 존재로 여긴다. “시험날짜가 코앞에 닥쳤다”든가 “지나간 과거는 뒤돌아보지 말자”는 식의 문장을 사용한다. 우리가 바라보는 앞쪽 방향에 미래가 놓여 있고 보이지 않는 뒤쪽 방향으로 과거가 흘러간다고 상상하는 것이다.

공간 속에서는 대상과 관찰자의 움직임에 따라 결과가 달라질 수 있다. ‘도플러 효과’가 대표적이다.

오스트리아의 물리학자 크리스티안 도플러(Christian Doppler)는 파동을 일으키는 파원의 위치와 이를 바라보는 관측자의 위치 중 어느 하나라도 움직이면 파동의 주파수가 달라진다는 사실을 알아내 1842년 공식으로 정리했다.

파원과 관측자가 서로 가까워질 때는 주파수가 높아지고 서로 멀어지면 주파수가 낮아진다. 자동차가 다가올 때는 높은 소리가 나다가 눈앞을 스쳐 지나가 멀어지기 시작하면 낮은 소리로 바뀌는 것도 도플러 효과 때문이다.

심리적인 시간 개념에서도 도플러 효과 적용돼

도플러 효과는 심리학에서도 위력을 발휘한다. 두 물체 중 하나는 가까워지고 다른 하나는 멀어진다고 가정하자. 두 물체가 동일한 거리만큼 떨어져 있는 순간에 대부분의 사람들은 자신과의 거리가 줄어드는 물체를 더 가깝다고 느낀다.

소리의 도플러 효과를 심리학에 적용한 예도 있다. 소리를 내는 두 물체가 관측자에게서 동일한 거리만큼 떨어져 있을 때, 대부분의 사람들은 더 높은 소리를 내는 물체가 더 가까운 곳에 위치해 있다고 생각한다. 실제 공간에서 발생하는 음파의 도플러 효과를 경험했기 때문이다.

미국 시카고대, 콜로라도볼더대, 스워스모어대 등 미국 3개 대학 합동연구진은 이러한 심리학적 도플러 효과를 이용해 가상현실 실험을 진행했다.

연구진은 시간 개념에 관련된 여러 가지 실험과 설문을 진행했다. 우선 기차역을 이용하는 대학생과 통근자들을 대상으로 “과거의 ‘한 달 전’과 미래의 ‘한 달 후’ 또는 과거의 ‘1년 전’과 미래의 ‘1년 후’ 중 어느 쪽이 더 멀게 느껴지는가” 하고 설문조사를 실시했다. 그러자 시간적 거리가 동일한데도 대부분 과거보다는 미래가 더 가깝게 느껴진다고 대답했다.

발렌타인데이를 이용한 실험도 있었다. 한 쪽 그룹에는 발렌타인데이 1주일 전에 “휴일이 얼마나 멀게 느껴지는가” 묻고 다른 쪽 그룹에는 발렌타인데이 1주일 후에 동일한 질문을 던졌다. 피실험자들은 마찬가지로 과거보다는 미래에 다가올 휴일을 더 가깝게 생각했다. 시간 개념에서도 ‘도플러 효과’가 존재하는 셈이다.

공간적인 경험을 바탕으로 시간 개념 생겨

연구진은 ‘시간의 도플러 효과’가 발생하는 이유를 알아내기 위해 안경처럼 머리에 착용하는 가상현실 장치를 쓰게 했다. 화면에는 2차선 포장도로를 중심으로 가로수와 가로등이 실제처럼 존재했고 멀리에는 건물과 분수대가 보였다.


피실험자를 두 그룹으로 나누어 한 쪽은 정면의 분수대를 향해 걸어가는 화면을 보여주었고 다른 쪽은 뒷걸음질을 치는 것처럼 분수대에서 멀어지는 화면을 재생시켰다. 화면 감상 이후에 ‘3주’를 기준으로 시간적 거리를 질문하자 분수대로 다가간 그룹은 미래의 3주 후가 더 가깝게 느껴진다고 대답했다.

그러나 분수대에서 멀어지는 화면을 본 그룹은 미래나 과거와의 거리가 비슷하다는 입장을 보였다. 평소와는 반대 방향으로 이동하는 경험을 하면 시간의 도플러 효과가 적용되지 않은 것이다. 연구진은 “시간에 대한 개념은 공간적인 경험을 토대로 형성된다”는 결론을 내렸다.

유진 카루소(Eugene Caruso) 시카고대 심리학 교수는 미국심리학회의 발표자료를 통해 “미래를 과거보다 더 가깝게 느끼는 것은 인간의 생존 본능에 의한 심리적 메커니즘”이라고 설명했다. 아직 다가오지 않은 일을 더 가깝게 생각해야만 맞설 것인지 회피할 것인지 빨리 결정하고 대비책을 마련할 수 있다는 것이다.

연구진은 시간의 도플러 효과를 보이지 않는 사람들은 사고방식이 일반인과 다른지에 대한 연구를 추가 진행할 예정이다. 예를 들어 과거를 더 가깝게 느끼는 사람은 미래에 대한 희망을 가지기보다 지난 일에 대한 후회와 반성을 하는 경향이 강할 수도 있다는 것이다.