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일어나야할 일들은 일어난다
인터스텔라는 크리스토퍼 놀란이 감독하고 그와 그의 형제 조나단 놀란이 각본을 쓴 2014년 공상과학 영화입니다. 매튜 매커너히, 앤 해서웨이, 제시카 차스테인, 마이클 케인 등이 출연하였습니다. 이 영화는 사랑, 시간, 그리고 인류의 우주에 대한 위치와 같은 복잡한 주제를 탐색합니다.
가까운 미래, 지구는 천천히 불평등한 곳이 되어갑니다. 극심한 날씨, 농작물 실패, 그리고 먼지 폭풍은 점차 행성을 인간 생활에 적대적인 곳으로 만들고 있습니다. 인간 인구는 남아 있는 마지막 가용 농작물인 옥수수에 크게 의존하고 있습니다.
영화의 주인공인 쿠퍼(매튜 매커너히)는 이제 농부로 일하는 과거의 NASA 파일럿이며 과부입니다. 그는 시아버지 도널드, 아들 톰, 그리고 딸 머피와 함께 살고 있습니다. 머피는 그녀의 방이 유령에 의해 귀신 들린 것이라고 믿습니다.
쿠퍼는 결국 "귀신"이 이진 코드로 통신하려는 중력을 사용하고 있음을 깨닫습니다. 이것은 그에게 지리적 좌표를 제공합니다. 이들은 쿠퍼와 머피를 프로페서 브랜드(마이클 케인)가 이끄는 비밀 NASA 시설로 이끕니다. 브랜드는 알려지지 않은 외계 지능이 만든 것으로 보이는 웜홀이 토성 근처에 열렸고, 그 안에는 잠재적으로 살기 적합한 행성들이 있다고 밝힙니다.
브랜드는 이러한 행성들의 인간 생활 가능성을 평가하기 위해 라자루스 미션이라는 미션들을 보냈습니다. 쿠퍼는 브랜드의 딸 아멜리아(앤 해서웨이)와 다른 과학자들과 함께 우주선 인듀런스를 조작하게 함께 라자루스 미션들을 이어가고, 잠재적으로 인류의 새로운 집을 찾아나갑니다.
그들의 여정에서 그들은 거대한 조수파와 얼어붙은 구름과 같은 외계 행성에서의 여러 도전에 직면하게 되며, 이로 인해 일부 선원들이 목숨을 잃습니다. 가르간추아라는 근처의 블랙홀로 인한 시간왜곡도 중요한 문제가 됩니다. 이 행성들에서의 몇 시간은 그들의 중력장 밖에서는 수년에 해당합니다.
한편, 지구에서는 수년이 지나고, 머피(이제는 제시카 차스테인이 연기)는 브랜드 교수와 함께 일하는 과학자로 성장했습니다. 그녀는 결국 브랜드 교수의 계획이 지구에서 인류를 이동시키는 것이 불가능했다는 것을 발견합니다. 그의 진정한 희망은 머피가 "중력 문제"를 해결하여 인류가 우주 여행을 위해 중력을 이용할 수 있게 하는 것이었습니다.
결정적인 순간에, 쿠퍼와 아멜리아는 가르간추아 주변에서 대담한 기동을 하게 됩니다. 이로 인해 쿠퍼는 아멜리아가 마지막 행성에 도달할 수 있도록 블랙홀로 떨어지며 분리됩니다. 블랙홀 안에서, 쿠퍼는 테서렉트를 발견하게 됩니다. 이 테서렉트는 웜홀을 형성한 동일한 알려지지 않은 존재들에 의해 생성되었으며, 이 테서렉트를 통해 쿠퍼는 시간을 물리적 차원으로 인식할 수 있게 됩니다. 그는 그가 머피의 "유령"이었음을 알게 되며, 이는 그녀가 중력 문제를 해결하는 데 필요한 양자 데이터를 찾아내는 데 도움을 줍니다.
양자 데이터를 전송한 후, 쿠퍼는 블랙홀에서 추방되어 쿠퍼 스테이션의 우주선에 의해 구조됩니다. 이는 중력 문제를 해결하여 지구를 떠날 수 있게 된 인류의 우주 생활지입니다. 그는 머피(이제는 상대성 이론의 시간차이로 인해 노년이 된)가 중력 문제를 해결하여 인류가 지구를 대피할 수 있게 했다는 것을 알게 됩니다. 머피는 죽기 전에 쿠퍼에게 새로운 살기 적합한 행성에서 식민지를 시작하고 있는 아멜리아를 찾아가라고 말합니다.
인터스텔라는 상대성이론, 양자역학, 그리고 투기적인 천체물리학을 포함하는 복잡한 영화입니다. 이로 인해, 복잡한 줄거리와 과학적 개념을 완전히 이해하려면 몇 번의 시청이 필요할 수 있습니다.
양자 역학과 일반 상대성 이론의 관점으로 본 인터스텔라
"인터스텔라"는 양자역학과 일반 상대성이론의 다양한 개념을 표현하고 있습니다. 특히 블랙홀, 웜홀, 그리고 시간왜곡을 통해 이를 보여줍니다. 하지만 "인터스텔라"는 픽션 작품이며, 과학적 개념에 기반을 두고 있지만 창의적인 자유를 허용하고 있음을 기억해야 합니다.
테서렉트와 고차원: 고차원 개념은 양자역학과 스트링 이론에서 핵심적입니다. "인터스텔라"에서 쿠퍼가 블랙홀로 떨어지면 그는 테서렉트, 즉 큐브의 사차원 아날로그로 끝나게 됩니다. 이것은 고차원 존재(이 경우, 미래의 인간)가 과거와 상호작용할 수 있는 수단으로 제시됩니다. 영화에서의 테서렉트 시각화는 창의적인 해석이지만, 이것은 사차원 존재가 우리의 삼차원 세계를 어떻게 인식할 수 있을지를 나타내는 시도입니다.
차원 간의 중력: 쿠퍼는 중력 이상현상을 통해 머피와 소통하는데, 이는 주요한 줄거리입니다. 영화에서 중력은 시간을 포함한 모든 차원과 상호작용할 수 있는 유일한 힘입니다. 이 아이디어는 스트링 이론에서 파생된 것으로, 여기서 중력은 추가 차원과 상호작용할 수 있다고 가설을 세웠습니다.
양자 데이터와 "중력 문제": 영화의 클라이맥스는 쿠퍼가 블랙홀 내부에서 "양자 데이터"를 머피에게 전송하고, 그녀가 "중력 문제"를 해결하고 인류가 지구를 탈출하도록 돕는 것입니다. 이것은 양자역학의 구체적인 개념보다는 줄거리 장치입니다. 실제로, 우리는 아직 양자 중력을 완전히 이해하지 못하고 있습니다. 이것은 양자역학과 일반 상대성 이론을 조화롭게 만들려는 시도이며, 현재 중력을 제어할 수 있게 해주는 "양자 데이터"는 없습니다.
시간왜곡: 이것은 양자역학보다는 일반 상대성이론의 개념이지만 영화에서 주요한 부분을 차지합니다. 무거운 물체 근처에서는 시간이 느려지는데, 이를 시간왜곡이라 합니다. 영화는 이 개념을 정확하게 묘사합니다. 선원들이 블랙홀 근처의 행성을 방문하면, 지구보다 시간이 훨씬 느리게 흐르는 것을 경험합니다.
웜홀: "인터스텔라"에서 핵심적인 줄거리 장치인 웜홀은 일반 상대성 이론의 아인슈타인 필드 방정식의 해로서, 이론적으로는 우주시간의 다른 지점들 사이의 초광속 여행을 가능하게 할 수 있습니다. 하지만 웜홀이 실제로 존재하는지, 그리고 그것들이 안정적이거나 통행 가능한지는 여전히 과학적 논의의 대상입니다.
"인터스텔라"는 복잡한 과학적 개념을 그래픽에 통합하였습니다. 완전히 정확하거나 현재의 물리학 이해와 일치하지는 않지만, 영화적 맥락에서 이러한 아이디어의 흥미진진한 탐험을 제공합니다.
재미로 보는 인터스텔라의 과학적 오류
"인터스텔라"는 이론 물리학자 Kip Thorne의 참여로 과학적 정확성으로 유명합니다. 그는 이 영화의 총괄 프로듀서이자 과학 자문 역할을 했습니다. 그러나 여전히 이것은 과학 공상 영화이며, 서사를 위해 과학적 사실에 대한 어느 정도의 자유를 허용합니다. "인터스텔라"에서 과학이 의심받을 수 있는 몇 가지 요소는 다음과 같습니다:
블랙홀에서 생존하기: 영화에서는 쿠퍼가 블랙홀(Gargantua)로의 하강을 생존하는 것을 보여줍니다. 그러나 현재의 이해에 따르면, 블랙홀 내의 중력력(또는 "조석력")은 너무 강력하여 너무 가까이 가는 것을 스파게티화합니다 - 즉, 물질을 얇은 띠로 늘어뜨립니다. 이것은 블랙홀에 더 가까운 객체의 한쪽과 더 멀리 떨어진 한쪽 사이의 중력력 차이가 극단적이기 때문입니다.
밀러 행성에서의 시간왜곡: 영화에서는 밀러 행성에서의 시간 왜곡이 심각하여 표면에서 1시간이 중력의 영향을 벗어난 7년에 해당한다고 제안합니다. 대량의 물체들이 블랙홀처럼 시간왜곡을 일으킬 수 있지만, 영화에서 묘사된 효과는 놀랍도록 높습니다. 이렇게 심각한 시간 왜곡이 발생하려면 행성은 블랙홀에 놀랍도록 가까워야 합니다. 실제로는 블랙홀의 조석력에 의해 찢겨져 버릴만큼 가까워야 합니다.
"병해"와 질소: 영화에서는 지구가 질소를 소비하는 병해로 인해 죽어가고 있다고 제안합니다. 그러나 지구의 대부분의 생명체, 인간 포함,는 분자 형태의 질소를 사용하지 않습니다. 식물이 단백질을 만드는 데 질소가 필요하긴 하지만, 대기 중의 분자 질소(N2)를 사용할 수는 없습니다. 대신, 일부박테리아가 분자 질소를 사용 가능한 형태로 변환하는 질소 고정 과정에 의존합니다. 따라서 질소를 소비하는 병해가 영화에서 묘사된 것처럼 인류에게 위협을 가하게 되는 것은 아닐 것입니다.
맨 행성의 얼어붙은 구름: 영화에서는 맨 행성에서 암모니아로 이루어진 얼어붙은 구름을 보여줍니다. 특정한 조건에서 구름이 물 이외의 물질로 구성될 수 있음은 불가능하지는 않지만, 구름이 고체로서 우주선의 무게를 지탱할 수 있는 개념은 조금 억지스럽습니다. 구름은 본질적으로 기체이며, 상당한 무게를 지탱할 수 있을 만큼 고체로서 안정적인 상황을 상상하기는 어렵습니다.
"인터스텔라"는 과학 공상 소설 작품이라는 것을 기억해야 합니다. 실제 과학적 개념에 뿌리를 두고 있지만, 서사를 위해 창의적인 자유를 허용하고 있습니다.