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'''티플러 원통'''(Tipler cylinder)은 [[이론]]상 [[시간 여행]]이 가능한 [[가설]]적인 물체이다. 티플러 원통의 길이를 무한하게 하거나 음의 에너지가 존재한다면 과거로 시 여행을 가능하게 해준다.

== 이론적 발견 ==
티플러 원통은 1924년에 [[코르넬리우스 란초스]]와<ref name="lanczos">{{저널 인용 |first = Kornel |last = Lanczos |authorlink = Kornel Lanczos |doi = 10.1023/A:1010277120072 |title = On a Stationary Cosmology in the Sense of Einstein's Theory of Gravitation |orig-year = 1924년 |date = 1997년 |journal = General Relativity and Gravitation |publisher = Springland Netherlands |volume = 29 |issue = 3 |pages = 363–399}}</ref> 1936년 [[윌리엄 제이콥 반 스토쿰]]<ref name="stockum">{{저널 인용 |first = Willem Jacob |last = van Stockum |authorlink = Willem Jacob van Stockum |url = http://www.lorentz.leidenuniv.nl/history/stockum/Proc_R_Soc_Edinb_57_135_1937.jpg |title = The Gravitational Field of a Distribution of Particles Rotating about an Axis of Symmetry |year = 1936년 |journal = Proceedings of the Royal Society of Edinburgh}}</ref> 두 사람이 각각 일반 상대성이론의 방정식 중 한 해를 구하던 중 발견했다. 하지만, 1974년 [[프랭크 티플러]]가 이 원통을 자세히 분석하기 전까지는<ref name="tipler paper">{{저널 인용 |first=Frank |last=Tipler |authorlink=Frank J. Tipler |url=http://www.geocities.com/theophysics/tipler-rotating-cylinders.pdf |title=Rotating Cylinders and the Possibility of Global Causality Violation |journal=Physical Review D |volume=9 |year=1974년 |pages=2203–2206 |doi=10.1103/PhysRevD.9.2203 |archiveurl=https://www.webcitation.org/query?url=http://www.geocities.com/theophysics/tipler-rotating-cylinders.pdf&date=2009-10-25+23:01:39# |archivedate=2009-10-25 |bibcode=1974PhRvD...9.2203T |issue=8 |확인날짜=2016-10-06 |url-status=dead }} Available in [[Graphics Interchange Format|GIF]] format here: pages [http://www.vialattea.net/curvatura/articoli/t1.gif 1,] [http://www.vialattea.net/curvatura/articoli/t2.gif 2,] [http://www.vialattea.net/curvatura/articoli/t3.gif 3] and [http://www.vialattea.net/curvatura/articoli/t4.gif 4.] See also [http://adsabs.harvard.edu/abs/1974PhRvD...9.2203T here.]</ref> [[닫힌 시간 곡선]]을 만들 수 있는 물체임을 알지 못했다.<ref name="Earman1">{{서적 인용|last = Earman |first = John |title = Bangs, Crunches, Whimpers, and Shrieks: Singularities and Acausalities in Relativistic Spacetimes |publisher = Oxford University Press |date= 1995년 |pages = 21 |isbn = 0-19-509591-X}}</ref> 티플러는 1974년 그의 논문 "회전하는 원통과 전역 인과관계 위반의 관계에 대하여"에서 무한한 길이의 커다란 [[원기둥]]이 긴 방향을 [[좌표계|축]]으로 하여 빠른 속도로 회전하면 그 주변 [[시공간]]에 [[틀 끌림]] 현상이 발생한다는 것을 밝혀냈다. 이 틀 끌림 효과로 시공간이 휘어지면서 원통 가까이 공간의 [[광추]]가 기울어지며 광추의 일부 경계선이 축의 시공간을 향해 뒤로, 즉 과거 방향으로 기울어지게 된다. 따라서, 적절한 방향으로 [[우주선]]을 가속시키면 [[닫힌 시간 곡선]](CTC)을 통해 과거로 시간 여행을 할 수 있다.<ref name="tipler paper" />

닫힌 시간 곡선은 [[준 리만 다양체]]의 물리적 시공간 형태로 해석할 수 있는데, [[할아버지 역설]]과 같은 인과관계 역설을 일으킬 수 있다. 이 역설은 [[노비코프 자기일관성 원칙]]과 같은 요소를 도입하면 해결할 수 있다. 이러한 닫힌 시간 곡선은 일반 상대성이론의 몇몇 특수한 해에서 나타나는데, 대표적인 예로는 [[커 계량]] 등이 있다.

== 실현 가능성 ==
티플러 원통의 실현가능성에 대해 처음으로 부정한 사람은 [[스티븐 호킹]]이다. 그는 일반 상대성이론에 따르면 음의 에너지와 같은 [[별난 물질]]이 존재하지 않는 [[에너지 조건|약한 에너지 조건]]을 만족하는 유한한 공간 내에서는 과거로 가는 타임머신을 만들 수 없다는 것을 증명하였다. 그런데 티플러 원통은 음의 에너지를 포함하지 않았다. 티플러가 처음 계산했던 원래 해는 수학적으로 분석하기 더 쉽게 무한한 길이의 원통으로 가정하고 계산했다. 또한 티플러는 원통의 회전 속도가 충분히 빠르면 유한한 길이의 원통에서도 닫힌 시간 곡선을 만들 수 있다고 주장했지만<ref name="Earman2">{{서적 인용 |last = Earman |first = John |title = Bangs, Crunches, Whimpers, and Shrieks: Singularities and Acausalities in Relativistic Spacetimes |publisher = Oxford University Press |date= 1995년 |pages = 169 |isbn = 0-19-509591-X}}</ref> 이를 수학적으로 증명하지는 않았다. 하지만 호킹은 "양의 에너지만을 가지고는 이 타임머신을 작동할 수 있을 것이라고는 생각하지 않는다! 난 유한한 타임머신을 작동시키기 위해서는 음의 에너지가 반드시 필요함을 증명할 수 있다."라고 말했다.<ref name="futureofspacetime">{{서적 인용|last = Hawking |first = Stephen |title = The Future of Spacetime |publisher = W. W. Norton |date= 2002년 |pages = 96 |isbn = 0-393-02022-3}}</ref> 또한 호킹은 1992년 "Chronology Protection Agency"이라는 제목의, [[연대 보호 추측]]에 대한 논문으로 이에 대하여 대략적으로 증명하기도 하였다. 이 논문에서 호킹은 "곡률의 특이점 없이 인과관계 위반이 일어나는 경우"에 대해서 검토하고 "콤팩트하게 만들어지고 전역적인, 완전하지 않은 닫힌 무의미한 측지선(closed null geodesics)이 포함되어 있는 [[코시 지평선]]이 있다고 가정해 보자. [[로런츠 변환]]을 통한 기하학적 량을 정의할 수 있는데, 여기서 닫힌 무의미한 측지선의 둘레는 계속 증가한다. 만약 비연속적인 최초의 평면 위에서 인과관계 위반이 발생한다면 약한 에너지 조건의 평균값은 코시 지평선과 어긋나게 된다"라고 말하며 증명했다.<ref name="chronology protection">{{저널 인용 |first=Stephen |last=Hawking |url=http://link.aps.org/abstract/PRD/v46/p603 |title=Chronology protection conjecture |journal = Physical Review D |volume = 46 |year=1992년 |pages = 603–611 |doi=10.1103/PhysRevD.46.603 |bibcode = 1992PhRvD..46..603H |issue=2 }}</ref>

== 픽션의 언급 ==
* 비쥬얼 노벨 [[Steins;Gate]]에서는 시간여행 장치로써의 티플러 원통에 대해 언급한다.

== 각주 ==
{{각주}}

== 참고 문헌 ==
* Frank Jennings Tipler, [http://adsabs.harvard.edu/abs/1976PhDT........61T ''Causality Violation in General Relativity''], Ph.D. thesis at the University of Maryland, College Park (1976). Source: Dissertation Abstracts International, Vol. 37-06, Section B, pg. 2923. Also available as Dissertation 76-29,018 from Xerox University Microfilms, Ann Arbor, MI.
* [[Roger Penrose|Penrose, Roger]]. "The Question of Cosmic Censorship." ''Journal of Astrophysics and Astronomy'' Vol. 20 (September, 1999): 233.
* [[Robert Wald|Wald, Robert]] (ed). ''Black Holes and Relativistic Stars''. [[University of Chicago]] Press, 1998. {{ISBN|0-226-87034-0}}

{{시간 여행}}

{{전거 통제}}

[[분류:시간 여행 장치]]
[[분류:메가스트럭처]]