크리스토프 놀란 감독의 신작 ‘인터스텔라’가 11월의 영화관을 뜨겁게 만들었다. 개봉 전부터 예매율이 75%를 넘어섰고, 현재까지도 영화검색어 순위에서 선두를 달리고 있다. 각본을 맡은 조나단 놀란은 이 영화를 위해서 캘리포니아 공과대학에서 4년간 물리학 수업을 들었고, 현재 물리학계의 최고라고 할 수 있는 킵 손의 자문을 받아 이전의 공상과학영화들과 차별화 된 사실성 구현과 천재감독 놀란의 뛰어난 영상미에 관객들은 열광했다. 하지만 어디까지가 사실이고 어디까지가 거짓인지 혼란스러워 하는 관객들이 많다. 그런 여러분들을 위해 수박 겉핥기 식으로 간단한 설명을 준비했다. 문과를 희망한다고 해서 절대 겁먹지 말고, 이과를 희망하는 학생이라면 좀 더 주의 깊게 보도록 하자.
*중력은 우리 생각보다 어마어마하다
힘은 네 가지로 나눌 수 있다. 전자기력, 약력, 강력, 그리고 중력이다. 이 네 가지 힘들 중에서 우리가 제대로 느낄만한 힘은 중력이다. 집에 하나쯤은 뉴턴의 만유인력을 설명하는 책이 있을 것이다. 엄밀히 말하자면 중력은 만유인력과 지구가 태양을 돌 때의 원심력의 합력이지만, 그 원심력은 매우 작기 때문에 같다고 보기도 한다. 그러다보니 우리 머릿속의 중력은 ‘사과가 위로 뜨지 않고 아래로 떨어지는 힘’이라는 별 것 아닌 것으로 치부해버리곤 한다(사실 필자도 이렇게 단순한 사고를 가졌다). 하지만 중력은 우리 생각보다 어마어마한 녀석이다.
우리 지구가 있는 태양계는 엄청난 질량을 가진 태양이 가진 중력으로 나머지 행성들을 끌어들여 태양의 궤도에 행성들이 위치하는 것이다. 질량이 큰 물체일수록 작용하는 중력도 커진다는 것을 알 수 있다. 빛 한줄기 나올 수 없는 블랙홀도 마찬가지이다. 블랙홀은 태양과 비교할 수 없을 만큼 큰 별은 그에 걸맞은 엄청난 중력을 갖고 있다. 그 별이 죽을 때가 되면 매우 작은 크기로 압축이 되고, 측정하기 힘들만큼 큰 중력을 가지므로 빛 또한 빨려 들어가고 탈출할 수 없게 된다.
하지만 우리가 블랙홀 내부의 ‘사건의 지평선’에서만 머무른다면, 블랙홀에서 가루가 되지 않고 블랙홀을 여행할 수 있다. 영화에서 아멜리아(앤 해서웨이)는 우주선의 연료가 떨어졌음에도 불구하고 사건의 지평선까지만 머물렀고, 블랙홀의 엄청난 중력을 추진력으로 얻어 에드워드 행성에 갈 수 있었다. 영화에서 쿠퍼가 들렀던 첫 번째 행성에서의 1시간은 지구시간으로 7년이었다. 중력이 센 행성은 시간이 느리게 가기 때문인데, 이것이 받아들이기 좀 힘들지도 모른다. 이 내용이 천재 과학자 아인슈타인의 그 유명한 ‘상대성 이론’이다. 아인슈타인이 상대론을 발표했을 때 알아들었던 사람이 세계에 단 세 명 뿐이었다고 하니, 내 머리를 걱정하지 말고 편안하게 보길 바란다.
사진 출처 : 텀블러, 네이버 이미지
14기 임솔 기자
