인터스텔라 해석 2탄 | 영화 속 과학적 설정, 어디까지 사실일까?

인터스텔라 해석 2탄 | 영화 속 과학적 설정, 어디까지 사실일까?

"우리는 답을 찾을 것이다. 늘 그랬듯이."
인터스텔라는 과학적 사실과 영화적 상상력이 절묘하게 결합된 작품으로

노벨 물리학상 수상자이자 세계적인 이론물리학자 킵 손(Kip Thorne)이 과학 고문으로 참여했으며, 블랙홀, 웜홀, 중력 시간 지연 같은 개념이 실제 물리학 이론을 기반으로 정교하게 설계되었습니다.

하지만 영화적 연출을 위해 일부 설정이 과장되거나 변형된 부분도 존재하는데요.

그렇다면, "인터스텔라" 속 과학적 설정들은 과연 현실에서도 가능할까요?

이번 포스팅에서는 영화 속 과학적 설정이 어디까지 사실이고, 어디부터 영화적 해석인지 살펴보겠습니다.

목차

• 1. 영화 소개
• 2. 줄거리 요약
• 3. 인터스텔라 과학적 설정, 어디까지 사실일까?
• 4. 감상평

1. 영화 소개

개봉 연도: 2014년
감독: 크리스토퍼 놀란
주연: 매튜 맥커너히, 앤 해서웨이, 제시카 차스테인, 맷 데이먼
장르: SF, 드라마, 어드벤처
러닝타임: 169분

작성일자 기준 시청 가능 OTT: 넷플릭스, 쿠팡플레이, U+모바일tv

2. 줄거리 요약

영화의 전체적인 줄거리 요약과 영화의 핵심 반전 및 과학적 해석 1탄이 궁금하시다면 이전 포스팅을 참고해주세요!
https://gaebbul.tistory.com/283

인터스텔라 줄거리 요약 & 과학적 해석 | 결말 스포 포함

 

3. 인터스텔라 과학적 설정, 어디까지 사실일까?

① 중력 방정식? 왜 인류를 구할 수 있을까?

영화 속에서 '중력 방정식'을 풀어야 인류가 대규모로 이주할 수 있다고 이야기합니다. 그럼, 정말로 이런 방정식이 존재할까요? 그리고 왜 이 방정식을 푸는 것이 그렇게 중요했던 걸까요?

 

중력 방정식과 인류의 생존

영화 속 지구는 더 이상 인류가 살기 어려운 환경이 되었습니다. 황사가 휘몰아치고, 산소 농도가 점점 줄어들면서 생명 유지가 어려워지는 상황이었죠. 이러한 위기 속에서 NASA는 인류를 다른 행성으로 이주시키는 두 가지 계획을 세웁니다.

🔹 플랜 A: 중력 방정식을 풀어 중력을 조작할 수 있는 기술을 개발하여, 인류 전체를 쿠퍼 스테이션(우주 정거장)에 태우고 지구를 탈출한다.
🔹 플랜 B: 지구를 포기하고, 외계 행성에서 배양된 수정란을 통해 인류 문명을 새롭게 시작한다.

플랜 A를 성공시키기 위해서는 중력을 자유자재로 조작할 수 있어야 합니다. 그런데 문제는 중력을 완벽하게 이해하고 제어할 수 있는 공식(중력 방정식)이 완성되지 않았다는 것이었죠.

 

영화 속 중력 방정식의 의미

브랜드 박사(마이클 케인 분)는 "중력 방정식을 풀기 위해서는 블랙홀 내부의 특이점(Singularity)에 대한 데이터를 알아야 한다"고 말합니다.
즉, 블랙홀 내부의 중력이 어떻게 작용하는지를 완벽히 이해해야만 중력을 조작할 수 있다는 것이죠.

하지만 블랙홀 내부의 정보를 알 방법이 없었고, 브랜드 박사는 사실상 이 방정식을 풀 수 없다는 사실을 알고 있었습니다. 그래서 그는 인류 이주의 유일한 방법으로 플랜 B(외계 행성에서 인류 재시작)를 선택한 것이었죠.

 

쿠퍼의 역할과 머피의 해답

쿠퍼(매튜 맥커너히 분)는 블랙홀 가르강튀아에 뛰어들면서 예상치 못한 기회를 얻게 됩니다.
그곳에서 5차원 공간(테서랙트) 속에 갇히면서, 블랙홀 내부의 중력 데이터를 직접 관찰할 수 있게 된 것이죠.

쿠퍼는 이 정보를 머피에게 전달하기 위해 시계 초침을 모스 부호로 움직이는 방식을 선택했고, 머피는 이를 해독하여 마침내 중력 방정식을 완성하게 됩니다.

결국, 블랙홀 내부에서 얻은 데이터 덕분에 인류는 중력을 조작할 수 있는 기술을 확보하게 되었고, 지구를 탈출해 새로운 거주지인 ‘쿠퍼 스테이션’을 건설할 수 있었습니다.

 

그럼 현실에서도 중력 방정식이 존재할까?

 

실제로 완전한 형태의 중력 방정식은 존재하지 않습니다. 영화에서 등장하는 방정식은 어디까지나 영화적 설정일 뿐이죠. 하지만 이 설정이 완전히 허무맹랑한 것은 아닙니다. 즉, 영화 속 ‘중력 방정식’은 이론적으로 가능할 수도 있지만, 현실에서는 아직 풀리지 않은 문제라고 할 수 있습니다.

 

물리학에서는 아인슈타인의 일반 상대성이론이 중력을 설명하는 핵심 이론입니다. 이 이론은 우리가 경험하는 중력과 우주의 구조를 상당히 정확하게 설명하지만, 문제는 블랙홀의 특이점(Singularity) 같은 극한 환경에서는 이론이 제대로 작동하지 않는다는 점입니다.

현재까지 중력을 설명하는 두 가지 대표적인 이론이 있는데요.

1. 아인슈타인의 일반 상대성이론: 거대한 천체 주변에서 중력이 시공간을 휘게 한다는 개념.
2. 양자역학(Quantum Mechanics): 극도로 작은 미시 세계에서의 물리 법칙을 설명하는 이론.

문제는 이 두 가지 이론이 서로 맞지 않는다는 것입니다. 블랙홀의 특이점처럼 중력과 양자 효과가 동시에 작용하는 영역에서는 일반 상대성이론이 무용지물이 되죠.

그래서 물리학자들은 중력을 양자역학적으로 설명할 수 있는 "양자 중력이론(Quantum Gravity Theory)"을 찾고 있습니다. 만약 이 방정식이 완성된다면, 블랙홀 내부에서 벌어지는 일들을 설명할 수 있을지도 모릅니다.

그러나 현실에서는 아직 이 방정식이 밝혀지지 않았습니다. 영화 속에서 머피가 풀어낸 중력 방정식은, 우리가 언젠가 해결해야 할 물리학의 난제를 상징적으로 표현한 것이라고 볼 수 있습니다.

 

결론적으로

인터스텔라 속 중력 방정식은 실제로 존재하는 공식은 아니지만, 이론적으로 가능성을 가정한 SF적 설정이라고 볼 수 있습니다.
그리고 이 방정식을 푸는 것이 인류 생존의 열쇠가 된 이유는 중력을 조작해야만 거대한 우주 정거장을 띄워 인류를 대피시킬 수 있기 때문이었습니다.

결국, 영화의 메시지는 분명합니다.
"우리는 답을 찾을 것이다. 늘 그랬듯이."
인류는 끊임없는 도전과 탐구를 통해 새로운 길을 개척해 왔고, 앞으로도 그러할 것이라는 희망을 품게 하는 것이죠.

 

② 블랙홀의 특이점이란?

블랙홀에서 가장 신비로운 영역이 바로 특이점(Singularity)입니다.

블랙홀은 강한 중력 때문에 빛조차 빠져나올 수 없는 천체인데, 그 중심부에는 현재의 물리학으로 설명하기 어려운 공간, 즉 특이점이 존재한다고 알려져 있습니다.

 

과학적으로 특이점이란, 중력이 무한대로 강해지는 지점입니다.
아인슈타인의 일반 상대성이론에 따르면, 블랙홀 내부에서는 공간과 시간이 한 점으로 수렴하며, 우리가 알고 있는 물리 법칙이 완전히 붕괴한다고 합니다.
즉, 특이점에서는 현재의 물리학으로는 정확히 무슨 일이 벌어지는지 알 수 없습니다.

 

일반적으로 특이점에 도달한 물체는 중력에 의해 무한히 압축되어 사라진다고 여겨지는데, 영화에서는 쿠퍼가 블랙홀 속으로 빨려 들어간 후에도 살아남는 장면이 등장합니다. 이것이 가능할까요?

이론적으로 보면 쿠퍼는 특이점에 도달하는 즉시 산산조각 나야 합니다. 하지만 영화에서는 테서랙트(5차원 공간)라는 개념을 통해 쿠퍼를 특이점에서 살아남게 만들었습니다. 이는 어디까지나 SF적 설정이지만, 여전히 흥미로운 가설 중 하나입니다.

③ 쿠퍼는 블랙홀 속에서 왜 찢겨나가지 않았을까?

일반적으로 블랙홀에 들어가면 강한 기조력(Spaghettification, 스파게티 효과) 때문에 몸이 길게 늘어나며 찢겨나간다고 합니다.
그렇다면 쿠퍼는 왜 살아남았을까요?

 

블랙홀의 크기가 중요하다

블랙홀에도 여러 종류가 있는데, 쿠퍼가 들어간 가르강튀아(Gargantua)는 초대질량 블랙홀(Supermassive Black Hole)입니다.
초대질량 블랙홀은 태양 질량의 수백만~수십억 배에 달하는 거대한 블랙홀로, 우리가 흔히 알고 있는 작은 블랙홀보다 사건의 지평선(Event Horizon)이 훨씬 더 큽니다.

(사건의 지평선에 대해 알고 싶다면 인터스텔라 해석 1탄 포스팅 참고)

블랙홀의 크기가 크면 클수록 사건의 지평선에서 특이점까지의 거리가 길어집니다.
즉, 기조력의 변화가 완만해지면서, 블랙홀 내부로 들어가더라도 당장 찢어지지 않을 가능성이 생기는 것이죠.

만약 작은 블랙홀이었다면, 쿠퍼는 사건의 지평선에 도달하기도 전에 몸이 강한 중력 차이에 의해 찢어졌을 것입니다.
하지만 초대질량 블랙홀에서는 사건의 지평선을 넘어선 후에도 비교적 온전한 상태를 유지할 수 있습니다.

 

영화 속 설정 – 쿠퍼는 어떻게 살아남았을까?

물론, 과학적으로 보면 특이점에 도달하기 전에는 결국 기조력에 의해 찢겨나갈 가능성이 큽니다.
하지만 영화에서는 쿠퍼가 특이점에 도달하는 순간, 5차원 공간(테서랙트)으로 들어가면서 살아남는 것으로 설정되었습니다.

이는 SF적 설정이지만, 초대질량 블랙홀의 특성을 고려하면 완전히 불가능한 일은 아닙니다.
즉, 과학적 사실을 바탕으로 극적인 연출을 가미한 장면이라고 볼 수 있죠.

 

결론적으로

쿠퍼가 살아남을 수 있었던 이유는 가르강튀아가 초대질량 블랙홀이었기 때문입니다.
이런 거대한 블랙홀에서는 기조력이 상대적으로 약해져 사건의 지평선을 넘어서도 즉시 찢어지지는 않을 가능성이 있습니다.
물론 현실에서는 여전히 생존 확률이 극히 희박하지만, 영화에서는 SF적 상상력을 더해 쿠퍼가 특이점 대신 5차원 공간으로 인도되면서 살아남는 방식으로 풀어낸 것입니다.

즉, "이론적으로 아주 희박한 가능성은 있지만, 영화에서는 극적인 연출을 위해 더 과감한 설정을 적용했다." 정도로 이해하면 될 것 같습니다.

 

④ 정말 중력이 차원을 넘어 과거로 전달될 수 있을까?

영화에서 쿠퍼는 블랙홀 속 테서랙트(5차원 공간)에서 과거의 딸 머피와 소통하는 장면이 나옵니다.
그는 중력을 이용해 시계 초침을 미세하게 움직이고, 이를 모스 부호로 변환해 블랙홀의 데이터를 전달합니다.
그렇다면, 정말로 중력이 과거로 전달될 수 있을까요?

 

중력은 차원을 넘을 수 있는 힘일까?

우리가 알고 있는 네 가지 근본적인 힘이 있습니다.

1. 중력(Gravity)
2. 전자기력(Electromagnetic Force)
3. 강력(Strong Nuclear Force)
4. 약력(Weak Nuclear Force)

이 중에서 중력은 가장 약한 힘입니다.
그런데, 이 약한 중력이 다른 차원으로 퍼져나갈 가능성이 있다는 가설이 존재합니다.

이것이 바로 브레인 월드(Brane World) 이론입니다.

브레인 월드 이론에 따르면, 우리가 사는 우주는 3차원의 막(Brane) 속에 떠 있는 존재이며,
중력만이 이 막을 벗어나 4차원 이상의 공간으로 이동할 수 있다고 합니다.

즉, 중력이 차원을 넘을 수 있다면, 블랙홀 내부에서도 시공간을 초월해 과거로 영향을 미칠 가능성이 있다는 것이죠.

 

영화 속 설정 – 과거로 메시지를 보낸 쿠퍼

영화에서는 이 가설을 이용해 쿠퍼가 과거의 머피에게 메시지를 보내는 장면을 연출했습니다.
그는 테서랙트 안에서 중력을 조작하여 머피의 시계 초침을 미세하게 움직이고, 이를 모스 부호로 변환했습니다.
머피는 이 신호를 해독해 중력 방정식을 완성했고, 결국 인류를 구하는 데 성공했습니다.

과학적으로 본다면, 아직 실험적으로 검증된 이론은 아닙니다.
즉, 중력이 차원을 넘어서 과거로 전달될 수 있다는 것은 어디까지나 SF적인 설정입니다.

하지만, 이론적으로 완전히 불가능하다고 단정할 수도 없습니다.
현재 물리학으로는 설명할 수 없는 영역이 많기 때문에, 미래에는 새로운 과학적 발견이 이를 입증할 가능성도 존재합니다.

 

결론적으로

영화 속 쿠퍼가 중력을 이용해 과거의 머피에게 메시지를 전달하는 설정은 SF적 상상력의 산물입니다.
하지만, 중력이 차원을 넘을 수 있다는 가설이 존재하는 만큼, 완전히 불가능하다고 할 수는 없는 흥미로운 과학적 아이디어라고 볼 수 있습니다.

 

⑤ 영화 속 놀라운 과학적 설정들, 과연 현실에서도 가능할까?

"인터스텔라"는 킵 손(Kip Thorne)이라는 세계적인 물리학자가 과학 고문으로 참여하면서 만들어진 영화입니다.

그렇기 때문에 영화 속 많은 설정들이 실제 물리학 이론을 기반으로 하고 있지만, 어디까지나 영화적 연출을 위해 과학적 타협이 이루어진 부분도 많습니다.

예를 들면,

• 밀러 행성에서 1시간 = 지구에서 7년이라는 설정은 가능하지만, 행성이 그런 극단적인 환경에서 어떻게 유지될 수 있는지는 불확실합니다.
• 웜홀을 통한 순간 이동은 상대성이론에서 허용하는 개념이지만, 현실에서는 아직 존재가 확인되지 않았습니다.
• 블랙홀 내부에서 5차원 공간(테서랙트)이 존재할 가능성은 있지만, 현실에서 검증된 바는 없습니다.

결론적으로, 영화 속 설정들은 현실 물리학의 이론적 틀 안에서 가능한 부분이 있지만, 검증되지 않은 영역들이 많다고 볼 수 있습니다.

하지만 이런 과학적 가설과 영화적 상상력이 결합되어 인터스텔라는 단순한 SF를 넘어, 과학과 인간적인 감정을 동시에 담아낸 명작으로 평가받고 있습니다.

 

4. 감상평

과학적으로 완전히 검증되지 않았기에 오히려 상상력의 한계를 무한대로 확장할 수 있었던 영화, 인터스텔라.
현실에서는 불가능할지도 모르는 설정들이지만, 이런 가설들이 존재하기에 우리는 더 많은 것을 상상하고, 그 속에서 새로운 가능성과 희망을 발견할 수 있었던 것 같습니다.

 

영화를 보는 내내 ‘과연 이런 일이 가능할까?’ 고민하면서도, 마지막에는 ‘혹시 정말 언젠가는 가능할 수도 있지 않을까?’ 하는 기대감을 갖게 되는 작품이었습니다.

과학과 상상력이 멋지게 결합된 이 영화가 왜 오랫동안 사랑받는지 다시 한번 실감할 수 있었네요.

 

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