뭐 기사에 웜홀이니 시간지연현상이니 중력 슬링이니 이런 것은 많이 다루어지니 생략하고...


어디까지나 영화의 모티브가 된 이론들은 어디까지 이론일 뿐이고 과학적으로 완벽히 검증된 사실은 아니라는 것.

다만, 수학적으로는 그럴 수 있다라는 수준의 내용임을 미리 언급해 둠.


1. 중력으로 소통(M이론)


우주에 존재하는 4가지 힘이 있는데, 영화에서는 중력으로 소통하는 것으로 되어 있음. 하필 왜 중력일까? 아에 초능력을 쓰면 될 것을.


초끈이론 중의 하나인 M이론에 의하면 중력은 우리가 있는 3차원을 벗어나서 고차원으로 이동할 수 있는 유일한 힘으로 예상하고 있음. 고로 M이론이 옳다면 우리가 있는 3차원 공간 밖의 고차원의 존재와 서로 소통을 할려면 중력이 가장 좋은 대안임.


조금 더 자세히 얘기하자면, 초끈이론은 모든 만물이 끈이라고 가정함. M이론은 나아가 끈이 에너지가 충분하면 고차원의 막(brane)으로 확장될 수 있는데 우리의 공간조차  끈이 확장된 형태인 브레인이라고 여김. 우리를 구성하는 대부분의 입자나 힘을 전달하는 입자들이 열린 고리 형태로 마치 이 막에 카페트의 올처럼 매달려 있는 것으로 M이론에서는 생각하고 있음. 예외가 있는데 이게 중력을 매개하는 중력자인데 중력자만은 닫힌 고리(링) 형태로 막에 귀속되지 않고 자유롭게 이 막 넘어로 고차원으로 움직일 수 있음. 그래서 중력이 다른 힘에 비해 유독 약하다고 생각하는 것.  이 이론에 의하면 이웃한 브레인(평행 우주) 혹은 고차원과 우리차원의 브레인이 서로 중력으로는 영향을 줄 수 있음. 영화에서는 여기서 모티브를 가져온 것으로 보임.


2. 블랙홀 속으로 들어가기


20여년전만 해도 블랙홀내부로 무사하게 들어갈 수 있다라는 것은 과학적으로 불가능하다고 여겼음. 이는 조석간만을 발생시키는 조석력때문인데, 머리위와 발끝에 작용하는 중력의 차이로 인해서 늘어뜨려지는 현상이 생기기 때문. 블랙홀이 근처에 가도 모든 것이 믹서에 갈린 것처럼 갈기갈기 찢겨 나간다고 본 것. 결국 블랙홀안으로 무사하게 진입하는 것은 현실적으로 불가능하다고 다들 생각했음.


실질적으로 우주에서 블랙홀을 우주에서 발견할 수 있는 과학적인 방법론이 구축되면서 많은 블랙홀을 발견하게 되었음. 그러면서 초거대 블랙홀이 하나둘씩 발견되기 시작된 것. 단순히 별의 폭발로 발생할 것으로 생각했던 블랙홀이 서로 결합해서 거대화될 수 있거나 혹은 우주 생성초기에 특정한 현상으로 이러한 초거대 블랙홀이 될 수 있다라는 관점의 변화가 생긴 것. 이러한 초거대 블랙홀은 일반적인 별의 최후로 생기는 블랙홀과는 조금 다른 현상이 생김.


블랙홀의 지름은 슈바르츠실트 반경으로 보는데, 이게 어떠한 정보, 즉 빛조차 빠져 나올 수 없는 사건의 지평선이기 때문.  이 반경의 크기는  질량에 비례함. 즉 질량=지름(반경)임. 반면 조석력은 거리의 세제곱에 반비례함. 지구에 미치는 중력은 태양이 강력하지만 조석력은 태양보다 달이 훨씬 강력한데, 이는 태양이 거리가 멀기 때문. 블랙홀의 반경은 질량=지름이므로 블랙홀의 표면에 작용한 조석력은 질량에 세제곱에 반비례함. 고로 질량이 충분히 크면 블랙홀 표면의 작용하는 조석력이 매우 작아지게 되어 사건의 지평선을 통과했는지도 모를 만큼 약해질 수 있음. 이 경우 블랙홀의 내부로 아무런 피해없이 진입할 수 있음.물론 나갈 수 는 없음


영화에서는 너무 크지도 작지도 않다는 설정인 듯함. 믹서에 갈린 것처럼 분해되지 않았지만 다소 위험천만하게 통과하게 된 것. 


3. 블랙홀 내부에서 외부로의 정보의 전달.(M이론)


현시점에서는 블랙홀내부로 들어간 정보는 어떠한 방법으로든 외부로 전달하는 것은 불가능하다고 보고 있음. 다만 몇해전 스티브 호킹이 블랙홀의 표면이 거울처럼 매끄럽지 않고 잔물결이 발생할 수 있으며 블랙홀 내부의 정보는 이 물결을 통해서 외부로 빠져 나갈 수도 있다는 이론을 내 놓은 적은 있음. 현시점에서는 아직 이 이론이 맞는지 틀리는지 검증조차 못하고 있음.


영화에서는 조금 다른게 정보 전달에 M이론에서 모티브를 가져왔음. 즉, 블랙홀 내부에 돌입한 사람이 "그들"의 도움으로 고차원을 통해서 중력으로 외부사람과 서로 교류하는 것. 자세한 것은 1번 내용 참조. 심지어면 우리가 만약 우리의 블랙홀 밖으로 정보를 보낼 수 있다면 블랙홀 내부에서 양자텔레포테이션등과 같은 방식으로 탈출하는 것도 가능함.(실질적으로는 블랙홀 외부에 복사본을 만드는 것이긴 하지만... )


4. 사족: 웜홀을 통과한 곳이 먼 우주일까? 또 다른 시간대일까?

의미는 전혀 없지만, 웜홀은 두 지점을 빠르게 연결하는 지름길일 수도 있지만, 웜홀이 생기는 곳이 3차원의 공간이 아닌 4차원의 시공간임으로 웜홀 그 자체는 다른 시간대의 다른 두 공간의 지점에 연결될 수도 있음. 이곳이 먼미래일 수도, 과거일 수도 혹은 같은 시간대의 먼 다른 지점일 가능성도 있음.