중력과 차원에 대한 이야기. 다시 본 인터스탤라의 영화 속 궁금증들

2017.02.06 00:21 My Story & ETC

원래 제 블로그가 잡 블로그이긴 하지만 갑자기 왜? 중력과 차원 이야기냐? 하실지도 모르겠습니다. 블로그를 방문하시는 분들이 어떻게 느끼실지 모르겠지만 제 블로그의 정체성은 생활, 일상 블로그 입니다. 제 주변에 일어나는 일들을 모두 담고 있는 블로그라 할 수 있습니다. 사진은 제 취미 생활이고 아이들과 다니는 여행도 그렇고 역사 이야기도 역사를 좋아하는 취미가 반영된 것입니다. 한때 IT 이야기를 많이 썼던 이유도 직업과 관련이 있었기 때문입니다.


오늘 중력과 차원에 대한 이야기를 하려는 이유는 얼마전 인터스탤라를 아내와 딸과 함께 다시 보았기 때문입니다.

TV를 바꾸고 나서 흔히들 그러듯 갑자기 UHD 영화에 대한 욕구가 커져서(?) 요즘 UHD 화질 영화를 구해서 종종 다시보고 있습니다. 그런데 생각보다 UHD 컨텐츠가 드물기도 하고 구하기는 참 어렵습니다. 이 영화를 본지도 꽤 오래되었고 해서 가족이 모여 앉아 다시 보았습니다.


2014년에 개봉한 인터스탤라는 그 당시에도 영화속의 설정과 기반이 되는 이론에 대한 호기심이 생기고 영화를 보고나서 이를 찾아보는 일이 많았던 독특한 영화 입니다. 이번에도 영화를 다시 한번 보고나서 아내와 딸의 질문이 쏟아졌습니다. 둘째야 너무 어려서 아직 질문할 거리도 없는게 다행입니다.


아내와 딸이 이 영화를 처음 보았을때도 살짝 과학 덕후끼가 있는 저는 이리저리 관련 내용도 찾아 보면서 최대한 쉽게 설명을 했었는데 2년 사이에 다 까먹은 모양입니다. 똑 같은 내용을 다시 새로운 내용인양 듣습니다. 오늘 블로그에 이글을 남겨 놓는 이유는 다음에 혹 다시 보게 되거나 비슷한 설정의 영화를 보게 되면 똑같은 질문을 할것이고 똑같은 대답을 하기도 귀찮(?).... 기도 해서 "그냥 아빠 블로그 봐" 같이 간단히 말하기 위해서이기도 합니다.


영화의 백미라 생각돠는 블랙홀의 사건의 지평선을 넘어 주인공이 던져진 시간과 공간이 얽힌 장소


먼저 밝혀두는 것은 제 천체 물리학에 대한 지식은 교양서 몇권 읽어 본 것이 다이고, 해당 포스트의 설명은 이해하기 쉽게 왜곡한 부분이 있습니다. 어떤 방식이든 정론이 아닙니다. 그저 우리집 아이들에게 흥미를 불러 일으켜주고 호기심 많은 아이들과 아내의 이해를 돕기 위한 고군분투로 이해해 주시면 좋을것 같습니다.



중력과 공전


인터스탤라와 같은 영화를 보고 하는 질문들 중에는 중력에 대한 이야기가 꼭 선행되어야 하는 경우가 많습니다. 대사로도 자주 등장하는 중력은 차원을 넘어서 영향을 미치는 힘이라던가 시공간의 휘어짐, 그리고 영화의 핵심 장치인 블랙홀과 웜홀에 대해서도 이야기 할때도 꼭 필요한 부분입니다.


때때로 모든 것을 끌어 당기는 중력에 대한 효과적인 설명을 하는 모델은 아래 그림과 같이 중력과 공전을 같이 설명하는 방식입니다.



무게가 무거운 물제는 주변의 시공간을 휘어지게 만듭니다. 이 때문에 좀더 가벼운 것들은 마치 커다란 쇠구슬을 올려놓은 쿠션의 움푹해진 부분에 작은 쇠구슬을 올려놓으면 빙글빙글 돌며 아래로 떨어지는 형태의 모델로 이해하기 쉽도록 설명을 합니다.  무거운 물체일 수록 시공간을 더 휘어지게 만들고 더 강한 중력을 주변 물체에 미치게 됩니다.



당구공으로 설명을 하는 예도 있습니다. 실제의 중력이 영향을 미치는 부분과 조금 차이가 있지만 3차원의 존재인 우리가 일반적으로 가장 이해하기 쉬운 모델 입니다.


공전은 이 중력과 회전하는 원심력이 균형을 이룬 상태에서 보통 이루어 집니다. 집에서는 약간 움푹한 스테인레스 접시 중앙에 큰 쇠구슬을 놓고 이 접시는 큰 쇠구슬의 무게로 움푹하게 되었다고 가정하면서 작은 쇠구슬을 빙글빙글 돌도록 굴려서 보여주면 비교적 쉽게 이해를 합니다.


자 그러면 딸 아이가 중력이 강한 곳에서는 왜 시간이 느려져? 와 같은 2차 질문을 했을때, 아래의 그림과 같은 설명이 가장 편합니다. 허접한 그림은 양해를 부탁드립니다. 또한 그림은 아이의 이해를 돕기 위한 모델에 불과합니다. 실제의 현상은 또 좀더 심오한 설명이 필요할 것 입니다.

앞서도 이야기 했듯 무게가 무거운 물질은 주변의 공간 뿐 아니라 시간도 휘어지게 만듭니다. 즉 시공간이 휘어지므로 영화에서와 같이 무거운 중력하에서 시간의 흐름은 위 그림과 같이 휘어져서 느려지게 됩니다.  그래서 블랙홀 같은 무거운 천체 주변의 1시간이 중력의 영향에서 벗어난 곳에서는 28년에 해당 할 수도 있게 되는 것입니다.


인터스탤라 영화에서 유일하게 각 차원을 넘어서 영향을 미칠 수 있는 힘으로 중력을 말하고 나중에는 영화의 핵심 장치로 삼고 있기도 합니다.


추가로 중력과 공전을 설명하면 대부분 아이들이 자전에 대해서도 추가로 묻습니다. 자전은 마찰력이 거의 없는 우주공간에서 지구가 최초부터 회전했던 힘이 여전히 유지되고 있는 부분으로 설명 합니다. 우주복을 입고 우주인이 충격으로 회전을 하게되면 반 작용을 얻기전까지 계속 빙글빙글 돌게 됩니다. 영화 그래비티에서도 여주인공이 처음 튕겨나갔을때 계속 빙글빙글 도는 모습을 묘사한 것을 볼 수 있습니다.


흥미로운 사실은 이 자전 속도는 조금씩 느려지고 있어서 백만년쯤 후면 하루가 25시간이 되리라는 설이 있습니다. 지구의 자전이 느려지는 이유는 달의 중력으로 인해 발생하는 조석이 해안에 부딛치며 일종의 브레이크 역할을 한다는 설 입니다.


공전에 대해 좀더 이야기 하자면 우리가 교과서에서 배웠던 공전은 태양을 중심으로 평면상의 타원형의 공전 입니다. 하지만 실제로는 우리의 태양도 은하게 중심(아마도 거대블랙홀)을 향해 공전하고 있기 때문에 그 모형은 나선형의 구조에 가깝습니다.


즉 우리의 태양은 초당 약 220km 라는 엄청난 속도로 우주공간을 날아가고 있습니다. 지구는 그 태양 주변을 나선형으로 역시 초당 30km의 속도로 공전하고 있습니다. 우리는 태어난 순간부터 엄청나게 빠른 우주선을 타고 우주를 여행하고 있는 셈입니다.




첨부한 영상 후반에 보여주듯 우리몸안의 DNA가 이중 나선 구조인것도 자연계에서 나선형의 형태를 쉽게 볼 수 있는것도 연계해서 아이들에게 설명하면 좋습니다.


다만 아직도 초등학교 정도의 교과서는 이런 형태로 천체의 공전을 설명하지 않고 여전히 태양을 항성, 항상 제자리에 있는 별로 단순화 해서 가르칩니다. 그 때문에 태양은 공전하지 않는다고 생각하는 아이들이 많습니다. 아마도 교육 받은 대부분의 성인과 대부분의 초등학교 선생님들도 이러한 전통적인 방식으로 배웠고 아이들에게도 이야기 하기 때문에 태양의 공전 이야기는 자칫 아이들에게 혼란을 줄 수도 있습니다.


선생님이라고 세상의 모든것을 아는 것은 아니라는 것을 아이에게 이야기 해 주어야 하는가? 또는 교육이란 그 목적을 위해 단순화하고 모델화 하는 부분이 존재한다는 것을 아이에게 이해 시키는게 사실 원리를 설명하는 것보다 더 어려운것 같습니다.


태양은 은하의 중심을 축으로 공전하고 왜소은하는 거대은하의 중심을 축으로 공전하고 거대은하는 우주의 핵을 축으로 공전하고 있습니다. 더 이상은 우리의 관측과 이해의 개념을 벗어나지만 우주 역시도 공전하고 있을지 모릅니다. 유니버스와 멀티버스의 개념까지 나와야 하는 부분이지만 어디선가 이런 탄식을 본 기억이 납니다. "거대 세계, 위로도 끝이 없고 미시 세계인 아래로도 끝이 없다"


웜홀과 블랙홀


영화의 핵심 장치중인 하나인 웜홀을 여행하는게 가능한가와 같은 부분은 차치하고 웜홀의 개념을 설명하기는 참 어렵습니다. 웜홀의 존재 가능성은 물리학자들이 아인슈타인이 1915년 발표한 일반 상대성 이론을 할용해서 확장한 개념입니다.


웜홀은 블랙홀에 의해 만들어지며 앞서의 모델과 같이 질량을 가진 모든 물체는 시공간을 휘게하고 이 모양은 깔대기, 혹은 그릇 같이 움푹패인 것처럼 되는데 이렇게 시 공간이 움푹 파이기 때문에 인력이 작용한다고 생각했습니다. 여기까지는 앞서의 중력의 설명 모델과 비슷한 부분 입니다. 그런데 블랙홀은 엄청난 질량을 가지고있기에 공간을 휘는 정도가아닌 공간에 구멍을 내버릴 수도 있다고 봅니다.


웜홀을 통한 여행은 아직도 여러가지 설이 분분한데 수학적으로만 웜홀을 통한 여행이 가능하다고 보통 이야기하는 이유는 만약 정말로 웜홀의 입구에 해당하는 공간에 들어선다면 아마도 우리는 영혼까지 입자 단위까지 분해될 것으로 예상되기 때문입니다. 물론 그렇지 않고 가능하다는 이론을 주장하는 학자들도 있습니다.


과거에는 물리학의 법칙상 블랙홀의 에너지를 환원하는 가상의 화이트 홀을 가정 했었는데 현재는 블랙홀이 호킹복사를 통해 물질을 환원하는 역활도 한다는 것을 알게 되면서 화이트 홀이라는 가상의 천체를 더 이상 가정할 필요가 없어졌습니다.


영화 인터스탤라에서 표현한 블랙홀의 모습


즉 블랙홀에 양자역학상의 끈 이론이 접목되어 블랙홀 주변에서 수많은 끈들이 요동치다가 매듭지어져 우주로 증발하는 일종의 복사가 발생하게 된다는 이론인데 이 때문에 블랙홀은 털로 덮여있다고 표현 하기도 한 이론들도 있습니다. 하지만 스티븐호킹은 호킹복사를 제시했지만 그 설명 방식은 조금 다른 블랙홀은 털이없다는 제목으로 강연하기도 하였으니 이 부분은 아직 물리학계에서도 의견이 분분한 이야기들이라고 생각됩니다. 그나저나 블랙홀은 종종 여성의 성기를 지칭하기도 하여 털이 있다느니 없다느니 하는 농담 소재로도 이용되었습니다.


최근에는 1:1의 통로 개념이 아니라 양자 역학의 양자 얽힘으로 이를 설명하는 이론들이 등장하면서 다양한 시공간에 출구를 가진 복잡한 모델로 이해되고 있습니다.


웜홀은 무한대의 시공간이 얽힌 끔찍하게 복잡한 공간 일 수도 있다


인터스탤라 영화에서 웜홀에 진입할 때 웜홀 주변이 회전하며 시시각각 다른 은하계를 보여주는 것 같은 모습은 중력렌즈라는 이론을 도입한 것으로 보여지며 여러 장소에 도달 할 수 있는 것은 앞서의 웜홀에 대한 이론을 채용한 결과로 보입니다.


그런데 위의 이야기들이 최대한 쉽게 풀이한 내용이지만 벌써 머리가 지끈지끈 아픈 이야기들 입니다. 아직까지 어떤 모델로 이를 쉽게 잘 이해시키는게 가능할지 고민일 정도로 우리 머리속의 고정된 공간에 대한 개념과 인지 범위를 넘어서는 이야기들 이기 때문입니다. 

(여기까지 뒤로 가기를 누르지 않고 읽으신 분들은 아마도 이미 알고 계실것 같습니다만 저도 처음 이러한 내용들을 접했을때 이것은 무슨 미친 소리의 나열일까? 생각 했었습니다. 사실 현대의 천체 물리학자란 일반인 수준에서는 도저히 이해가지 않는 미친소리 이론적 지식을 수학 수식을 통해 논문으로 발표하는 사람들 입니다.)



상대성이론으로 블랙홀의 해를 구한 값으로 도출된 웜홀은 10의-33승 cm 이하의 크기로 생성이 가능하며 그 유지시간은 지극히 짧다.

(즉 실제의 웜홀은 아주 작은 미시 세계의 크기로 생성되고 찰나에 존재하며 사라진다는 이야기인데 이에 대해서는 뭐 저야 당연히 확인할 지식이 부족합니다.)


사실 아이들에게 이런 미친 소리 이론 물리학적 견해를 이해하기 쉽도록 설명하는건 거의 불가능 합니다. 정확하게 이해시키려면 현대의 천체 물리학의 복잡한 법칙등을 다 설명해야 하는데 어른들도 이해가 쉽지 않은 개념을 초등학생에게 설명한다는게 쉬운 일이 아닙니다. 특히 초등학생에게 멀리 떨어진 위치에 입자의 도플갱어와 같은 다른 입자의 작용에 대한 통로로써 웜홀을 설명하는 양자얽힘 같은 개념을 이해시킨다면 전 아마도 천재일것이 분명합니다. 아니 사실은 어른에게도...... 제 수준에서는 설명이 불가능 합니다. 솔직히 이 부분을 어느정도 이해 할려면 쉽게 풀어선 교양 수준의 관련된 책을 2,3권 정도 정독해야 "아~" 하는 아주 조금의 감흥이 오는 분야이니 말입니다. 물론 애초에 그 쉽게 풀어쓴.... 그 걸 찾기가 어렵습니다.


그저 아이들에게는 저 역시 영화에서 보여준 수준의 단순화한 예시로 설명할 수 밖에 없습니다. 실제 현상과는 다소 차이가 있더라도 말입니다.


직사각형의 두부 또는 젤리를 시공간으로 가정 해 봅니다. 작고 가벼운 회전하는 쇠공을 올려놓는다면 휘어지고 움푹파이는 정도로 그치겠지만 다소 무거운 회전하는 무쇠 공(블랙홀)을 올려 놓는다면 그 회전력으로 내부가 비틀리면서 구멍이 뚫려버립니다.


사실 그 구멍은 깔끔한 하나의 구멍이 아니라 균열이 많은 구멍일 수 있을 것입니다. 이 시공간의 구멍이 공간 압축 효과를 가져다 준다고 설명해 주면 이 정도 선에서 설명을 끝낼 수 있습니다. 이렇게 하면 다소 실제 사실과는 다르지만 모델로써 웜홀의 생성과 경로의 압축도 어느정도 이해 시킬수 있습니다.


아니면 영화에서 처럼 전통적으로 종이 두장을 접어서 연필로 구멍을 뚫어도 거리의 단축에 대해서는 설명이 됩니다. 생성에 대해서는 다소 두리 뭉실하게 (블랙홀이 너무 무거워서 구멍이 뚫려... 아 몰랑 그냥 뚫린다고! 그렇다고 치자고!) 넘기고 말입니다.




우리는 차원에 대한 이해가 가능한 것인가?


영화의 백미라고 할 수 있는 주인공이 블록홀의 사건의 지평선을 넘다가 도착한 시간과 공간이 얽힌 장소, 바로 딸의 방 책장의 뒤편, 영화 대사에서도 말하듯 "그들이 3차원의 존재인 우리가 이해하기 쉽도록 4차원의 공간을 모델링한 장소" 입니다.




아내나 딸의 질문은 저 모습이 주인공이 도착한 곳은 어디인가? 저곳이 4차원인가? 였습니다. 인터스탤라 영화에 대사 대로라면 우리이기도 한 그들이라는 존재들이 3차원의 공간에 마련해준 4차원의 형상 모형 입니다. 시간과 공간이 씨줄과 날줄처럼 교차하는 가상의 장소, 이러한 모습조차도 정확하게 4차원의 실제 모습이 아닌 4차원의 일부를 3차원의 존재가 이해하기 쉽도록 3차원의 공간에 모델링 한 모습이라는 이야기 입니다.


우선 차원에 대한 정의를 하자면 우리가 그나마 어느정도 인지할 수 있는 공간은 3차원 입니다.


전통적인 방식으로 설명으로 하자면 평면상에 직교하는 2개의 좌표축을 X, Y로 잡으면 직선은 1차원, 평면은 2차원이 됩니다. 이곳에 높이의 좌표 Z가 추가되면 3차원이 됩니다. 이는 단순화한 설명이고 실제로는 각각의 사물이나 현상은 각자의 차원을 가집니다. 좀 더 복잡하게는 좌표축을 무엇으로 잡느냐에 따라 2차원이라도 다 같지 않습니다. 예를 들면 빠르기라는 현상의 2차원은 길이의1차원과 시간이라는 1차원들이 X, Y축을 이루게 됩니다.


하지만 더 복잡해지기 전에 보통의 차원개념인 공간만 생각해 설명을 해야 설명을 마치고 잠을 잘 수 있을것 같습니다.


좌에서 부터 1차원 2차원 3차원


4차원은 여기에 시간을 더한 개념 입니다. 정확하진 않지만 굳이 그림을 그리자면 이렇게 되겠지요. 사실 우리는 4차원을 인식 할 수 없으므로 그 어떤것도 정확한 모델이 아닙니다. 그저 이렇게라도 해야 사실과 달라도 머리속에 개념적인 이해라도 할 수 있기에 고육지책의 표현인 셈입니다. 우리는 우리가 속해 있는 1,2,3 차원 조차 정확한 모델로 설명하지 못하니 당연한 일인지도 모르겠습니다.



3차원의 존재인 우리는 시간이란 그저 앞으로만 흘러가는 축이고 우리는 그 중의 한 순간만 인지 할 수 있는 축이지만 영화속에서 4차원의 존재인 "그들"은 우리가 높이를 오르내릴 수 있듯 시간도 오르내릴수 있는 존재인 셈입니다. 그렇다면 그들은 시간 여행자 일까요? 애초에 미래와 과거는 3차원에 속해 있는 우리 존재가 인식하는 개념이고 4차원의 존재가 있다면 미래와 과거라는 것 개념 자체가 없거나 우리와 전혀 다른 방식의 인지를 할 것 입니다. 만약 2차원만 인지하는 존재가 있다고 가정하면 이들은 죽었다 깨어나도 높이라는 개념을 완전히 이해하지 못할 것 입니다.


사실 고 차원이란 무한하고 수학적으로만 입증이 가능합니다. 초끈이론과 M이론 같은 물리학 이론에서는 우주를 11차원으로 보는데 왜 11차원 이냐면 물리학계에서 끈이론을 설명하면서 그 변수를 10차원 까지의 축으로 풀어냈고 이를 통합한 M이론에서 미세한 차원을 보태어 11차원으로 가정했기 때문입니다. 사실상 모든게 추정이나 가정이니 실제로 우주가 몇 차원으로 이루어졌는지는 알 수 없는 영역입니다.


차원은 수학적으로는 무한 차원까지 가능한데 사차원부터 비주얼로는 도저히 표현 할 수가 없습니다 우리는 역시 삼차원에서 사니깐요. 실제 차원이라는 개념 자체가 어쩌면 우리 머리속, 수학 수식속에만 있는 개념일지도 모릅니다. 그 어떤 인간도 3차원 이상의 세계를 정확하게 상상하거나 느끼는건 불가능 하다는 이야기 입니다.


개인적으로 생각할때 우리는 3차원 보다 낮은 차원의 시선도 실은 이해를 하지 못합니다. 예를 들아 다시 2차원의 존재에 대해 가정하면 그들이 사는 평면의 방안에 우리가 손가락을 집어 넣었다 빼면 3차원의 우리식으로 인식하면 마치 그들에게는 나타났다 사라졌다는 순간이동과 같이 보일 것이라는 식으로 차원에 대한 설명을 많이 합니다. 하지만 그 설명 조차도 사실은 매우 3차원적인 인식 입니다.


일단 2차원의 존재가 있고 그들이 정면을 바라보는 생물이라면 그들에게 시각이란 무의미한 인지 기관일 것입니다. 애초에 시각이란게 필요가 없고 나타났다 사라졌는지 조차도 인지 할 수 없을 것 입니다. 그럼에도 그들에게 시각이 있다고 가정해도 애초에 그들의 방안에서 높이를 인지 못하는 그들의 눈에는 사방의 벽이 왼쪽과 같이 보일것이고 손가락이 들어왔어도 역시 기존 풍경에서 변화 없이 오른쪽과 같이 보일것 입니다. 물론 이 마저도 3차원에서 시각을 가진 우리의 가정에 불과 합니다.



여기에 조금 제 생각을 보태자면 끈이론이나 M 이론에서 물질을 무한히 쪼개다 보면 도달하는 입자는 10차원 또는 11차원에 걸친 끈으로 예상하고 있습니다. 이는 전자의 불 확정성(어디에 있는지 심지어 어느 시간에 있었는지 조차 확정 할 수 없음. 있을 확률만 알 수 있다)를 설명해 주는 이론이기도 합니다.


끈 이론은 우주를 구성하는 최소 단위를 양성자·중성자·전자 같은 소립자나 쿼크 등 구(球)의 형태가 아니라, 이보다 훨씬 작으면서도 끊임없이 진동하는 아주 가느다란 끈 또는 막으로 보는 이론 입니다.



1970년대 초부터 등장하기 시작해, 1980년대 미국의 이론물리학자 J.슈워츠와 영국의 M.그린이 본격적으로 연구한 이론인데 이 역시 이해하기 쉽게 허접한 그림을 좀 그려 보겠습니다.



왼쪽부터 1차원, 2차원, 3차원, 그리고 모든 차원을 보았을때의 입자의 모양의 개념도


사실 위 그림도 3차원의 존재가 이해하기 위한 그림일 뿐 입니다. 위의 그림은 열린 끈인데 끈의 끝이 서로 만나면 닫힌 끈이고 열려있으면 열린 끈 입니다. 열린 끈은 양자 얽힘을 설명하기 좋습니다. 쌍이되는 입자 한쪽을 건드리면 거리에 관계 없이 반대편 입자가 바로 반응하는 현상을 말합니다. 예를 들면 파리에서 건드린 입자의 쌍이 런던에 있다면 런던에 있는 입자쌍이 바로 반응하는 것 같은 것 말입니다. 사실 이 현상은 열린 끈이든 닫힌 끈이든 실제로는 한 입자의 단면만을 각각 우리가 보고 있어서 모두 해당될 수 있습니다. 다만 열린끈이 좀더 설명하기 좋다는 것 뿐 입니다.


이 끈이 시공간을 초월하여, 게다가 진동하고 있다면 이제 우리는 왜 전자의 위치를 특징 할 수 없는지 불확정성을 이해할 수 있어집니다.


아이들에게 이런 부분을 설명할때는 우리를 2차원의 존재로 가정하고 아무 끈을 종이면에 대고 종이에 닫은 끈을 한번 씩 흔들고 위치를 점을 찍게 해 보시면 됩니다. 허접한 그림은 양해를 부탁드립니다. 2차원의 존재에게는 점이 찍힌 위치외의 입자의 영역은 인지 불가능한 영역으로 마치 전자가 여러곳에 나타났다 사라졌다. 여기 존재하기도 하고 저기 존재하기도 하는 불확정성의 원리를 가지게 됩니다.



이 끈이론,  M이론을 믿는다면 우리 몸을 구성하는 탄소원자도 더 미시적으로 내부를 보면 입자들의 세계가 있고 사실 이 입자들은 10차원 또는 11차원에 걸쳐 존재하고 있다는 이야기 입니다. 즉 실제로 우리몸은 여러 차원에 걸쳐 있지만 우리가 인지하는 부분은 3차원 까지의 인지할 수 있는 부분만이라는 이야기 입니다. 우리가 인지못하고 볼수 없는 다른 차원에 걸쳐 있는 우리 몸의 다른 부분은 도대체 어떤 모습일까요?


여기까지 설명 했을때 1년에 한, 두번 교회나가는 불량 교인인 아내가 물었습니다.

"그 다른 차원에 걸친 부분이 바로 영혼과 신의 영역이 아닐까?"

그것은 아니다 그런 부분까지 가정하자면 다른 차원에 걸쳐 다양한 사람들이 서로 인연의 홍실로 묶여 있다는 뻘 상상의 가정까지도 용납된다고 말하려 했지만 지금 근거로 말한 이론들도 눈으로 볼 수도 느낄 수도 없는 상상의 영역이구나 하는 생각이 문득 들었습니다. 그냥 여기까지는 적어도 수학 수식으로 증명한 부분이다. 나머지 영역은 그 무엇도 입증되지 않았다. 알수 없다고 모른다고 영혼이나 신의 영역을 가져다 말하는 것은 과학적이지 못한 태도라고 말하고 대화를 끝 맺었습니다.


영화 한편으로 다소 이야기가 너무 멀리 나갔지만 문득 이런 생각이 듭니다. 이제 물리학으로 대표되는 과학은 철학과 구별하기 힘든 영역까지 나아갔구나 하는 생각이 들었습니다. 수학으로 입증된다고 무조건 실제하는 현상은 아닐 수 있고 입증 과정에 도입한 가정이 사실과도 다를 수 있습니다. 수학으로 입증된 최근의 이론들도 사실은 과학자들의 머리 속의 허구에 불구하고 이 모든 이론들이 인류의 상상력에 의한 지적유희가 아닐까 하는 그런 회의감 말입니다. 앞에서 힘들게 한 설명들이 실제로는 인지하지 못하는 영역을 대강 이해하기 위해 실체를 왜곡하는 모델이듯 말입니다.


아마도 그 때문일까요? 영화는 중반과 말미에 2번 정도 엉뚱하게도 사랑에 대해 언급합니다. 브랜드 박사 역의 앤 해서웨이의 대사 중 "사랑은 시공간을 초월하는 우리가 알 수 있는 유일한 것이에요" 라는 대사는 중력은 차원을 넘어서는 힘이라는 대사와 오버랩 되는 부분이 있습니다.


"중력은...시간을 포함해 차원을 가로지를 수 있는건가?"
"그렇죠"


영화 말미의 주인공 쿠퍼가 로봇인 타스와 통신 할때의 대사도 역시 그렇습니다.

"머피에게 말할 방법을 찾아야 해 내가 이 순간을 맞이한 것처럼"
"어떻게요? 쿠퍼"
"사랑이야, 타스. 브랜드가 옳았어. 머피에 대한 나의 사랑. 그게 열쇠야" 라는 대사가 나옵니다.

그리고 실제로 영화속에서 딸인 머피에게 그가 메시지를 전달한 방법은 바로 중력(그래비티, Gravity)을 이용해 자신이 남기고 간 XX에 메시지를 남기는 방식 이었습니다.


처음에는 영화를 보았을때는 "사랑" 이라는 대사는 그저 미국 영화의 특징인 가족간의 사랑을 강조하기 위한 장치로만 여겼는데 2번째로 다시 보니 이는 우리가 도저히 이해하기 힘든 물리적인 차원과 중력이라는 개념을 사랑이라는 철학적인 주제로 대치하기 위한 좀더 복잡한 장치였던 것 같습니다.


자 오늘은 좀 쓸데없이 복잡한 이야기를 한 것 같습니다. 비 전문가인 덕후답게 이쯤에서 이야기를 마무리 지어야 겠습니다. 영화에서는 다른 차원의 존재를 가정하고 애매하게 "그들이 우리다" 라는 말로 미래의 우리인지  현재의 다른 차원의 우리인지 정말 다른 존재인지 많은 것을 생각하게 만듭니다. 아마도 우리몸을 구성하는 원자 그리고 그 안의 입자가 차원에 걸쳐 있다면...... 아 역시 더 나아가지 말고 여기서 접어야 겠습니다.


약간의 과학 덕후 수준에서는 이 이상 나가기는 어려울 것 같습니다. 사실 당장 밥먹고 아이들과 놀고 사진찍고 이런걸 고민하기도 바쁘고 벅찬 삶입니다.


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    • 한정숙
    • 2017.02.06 09:43 신고
    그 영화로 인해서 미약한 존재의 나 자신을 깨달았었는데 이 글 읽고 다시금 그날의 기억이 새록새록 나네요.
    철학이란 것도 생각하게 하고..
    벅찬 시간, 벅찬 내용, 감사히 잘 보았습니다~^ ^
  1. 오..인터스탤라..
    직접 극장에 가서 본 영화입니다.
    그때 상당히 이해하기 힘들었는데 알기쉽게 설명을 해주신거 같네요..
    • 너무 장황하게 설명하지 않았나 걱정이었는데 재미있게 보셨다니 다행입니다 ^^
  2. 논문수준의 포스팅에 우선 박수를 드립니다 ...
    저도 사실 저 영화보고 이해가 안가서 몇차례 검색을 했는데 지후대디님 같은 글은 처음이네요
    나름 천문학자가 꿈이었어서 어렸을때, 기본지식이 많다 생각했는데 대단하세요.

    저도 가끔 시현이가 좀 더커서 이건 왜그래? 라고 물어보면 어떻게 해야하나? 라고 고민하는데 ...대단하세요!
  3. 인터스텔라 정말 재미있게 봤는데 이해가 안되는 부분들이 참 많았어요. 지후대디님의 엄청난 양의 리뷰x 논문o을 보니 인터스텔라 또 보고 싶어지네요. 물론.. 설명해주신 것 중 이해 안가는 부분이 많긴 합니다 ㅡ.ㅡ;
    • 저도 두번째 보는거라 재미 없을 줄 알았는데 명작은 명작인것 같습니다.
      스토리를 다 알고 다시보는데도 처음 볼때는 놓쳤던 새로운 부분도 보이고 다시봐도 좋았습니다.
  4. 한번 보게 되니까 자꾸 보게 되더군요.^^
    설명 정말 재밌게 잘 봤습니다.
    완전 논문수준이십니다.
    • 인터스탤라 같은 영화가 좀 많이 나왔으면 하는 마음이 있습니다. 최근에 마션도 있었지만 요즘은 미국영화가 히어로물만 나오는것 같은 느낌이 있습니다.
  5. 와~ 정말 대단하세요! 이렇게까지 깊이 가시다니, 아이들에게 좀 더 다양한 이야기를 들려줄 수 있겠네요. 저도 인터스텔라를 인상적으로 봐서 두고두고 보는데, 웜홀 블랙홀 중력 등의 이야기도 흥미로웠지만 영화 전반에 '사랑' 이 전제되어서 더 인상적으로 봤어요. 어쩌면 지구는 태양을 한없이 사랑하는게 아닐까 하는 생각도 가지게 되더군요.
    • 시공간을 초월하여 영향을 주는 유일한 힘, 중력의 다른 이름은 어쩌면 "사랑"일지도 모르겠습니다.
      우리는 서로서로를 끌어당기고 있으니까요 ^^
    • 한솔
    • 2017.02.15 19:48 신고
    재밌게 정말 잘 읽었어요!
    초등학생 따님에게 이 내용을 설명해주셨다니 존경합니다 ㅎㅎ
    성인인 제가 읽기엔 정말 딱 좋은 글이었어요.
    인터스텔라 다시 한 번 보고싶어지는 글이네요!
    • 아이에게는 블로그 글보다는 조금 더 쉽게 설명한 것 같습니다.
  6. 오~ 덕분에 오랜만에 이런 내용 읽네요. 너무 재밌게 읽었어요. 예전엔 늘 과학잡지 2-3권 정도는 정기구독해서 보던 과학소녀였는데, 그때가 언젠지 가물 가물 ^^
    • 아 일단 사실 전 과학보다는 문학소년(?)이었긴 합니다. 재미있게 읽으셨다니 감사합니다. ^^
  7. 예전부터 봐왔지만 포스팅이 괜찮은데 방문자수가 적은게 이상하네요
    혹시 저품질 걸린건 아니겟죠
    그리고 중력과 공전을 설명하는 이론은 뉴턴의 만류인력의 법칙도 있습니다.
    일반 상태성 이론이 꼭 맞는거 처럼 글을 썻는데 그렇지는 않습니다.
    그 이외에 설명도 마찬가지로 아직 원자 전자 초끈이론 양자역학 등등 아직 확실히 밝혀지지 않았으며 아직 연구중인데 이미 결정이 난처럼 글을 쓴것은 포스팅을 보는 사람에게 그릇된 사실을 주입히게 됩니다.
    • 저품질 보다는 티스토리인게 죄가 아닐까 생각하고 있습니다. 때로 업데이트도 안하는 서브인 네이버 블로그 방문자 수가 더 많을때도....
      개인적으로 만유인력의 법칙을 더 이론적으로 뒷받침하고 보완해준게 아인슈타인의 상대성 이론이라고 생각하고 있습니다.
      초끈이론 및 양자론은 수학적으로만 검증이 된 이론이고 물론 아직은 검증 단계지만 현재의 천체물리학계에서 주류가 되고 있는 학설이기 때문에 해당 이론으로 풀었습니다. 초끈 이론만 해도 요즘은 M이론등으로 발전하고 있으니 더 잘 설명이 되는 이론이 있다면 언젠가 해당 블로그도 업데이트를 해야겠지요.

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