인터스텔라, 인피니티워, 아인슈타인

어벤져스 인피니티워를 보고 왔다.

영화를 보고 나오면서 다시 한번 나의 버킷리스트가 떠올랐다.

죽기 전에 해보고 싶은 목록 중에서도 순위를 매긴다면 가장 윗줄의 몇 가지 중에 하나다.

바로 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 증명해보는 일.

중학생때부터 아인슈타인과 그의 일반상대성 이론은 나를 매료시켰지만, 다행인지 불행인지 나는 현재 그런 일, 즉 물리학을 공부하는 일과는 전혀 다른 일을 하고 살고 있다.

게다가 이과이긴 해도 수학과는 별 상관없는 과를 졸업한 덕에 일반 상대성이론을 증명하기 위해서 반드시 알아야할 여러가지 수학을 거의 모른다.

몇 년전에 인터스텔라라는 영화를 보고 중학생 때의 꿈이 떠올라 일반상대성이론을 공부하기 위해 책을 구입했지만, 고등학교 이과 수준의 미적분에서부터 막히니 그 이후로는 도저히 엄두도 나지 않아 일단 책을 덮었던 기억이 난다.

그건 그렇고 인터스텔라는 그렇다쳐도 인피니티워를 보면서 일반 상대성이론을 다시 떠올린 이유는 무엇일까?

1915년, 지금으로부터 100년도 더 지난 시기에 아인슈타인은 일반상대성 이론을 발표하여 중력을 휘어진 시공간으로 설명했다.(그로부터 4년 후, 1919년에 우리나라에서는 3.1 독립운동이 일어났다!)

인터스텔라에서 표현된 기이한 일들은 단순한 공상과학이 아니라 철저히 현대물리학의 기반 위에 시각적인 효과를 더해 표현한 것이다.

인피니티워에서는 그런 물리학적 현상들중 일부를 마법이라는 상상력을 더해 표현한다.

시간을 넘나들기도 하고, 공간을 뛰어넘기도 한다.
시간은 일정하게 흐르기만 하고, 공간은 단순히 펼쳐져 있기만 하다면 불가능하다.
하지만 시간도,공간도 휘어질수 있다면, 그 중 일부는 가능한 일이 된다.

물론 인피니티워의 경우, 상상력이 더해져서 물리학에서 불가능한 것으로 보는 것까지 가능하게 표현한다.

범블비는 과연 죽기전에 100년도 넘은 일반 상대성이론을 이해하고 증명해 볼수 있을까?

아인슈타인이 100년 전 수학적으로 증명해 보인 그 이론은 그 후 관측 도구가 발달함에 따라 현실에서도 차례로 증명이 되었고 이제는 이론이 아닌 법칙이라 불러야 할 단계에 이른 것이 아닌가 싶을 정도이다.

아인슈타인 이론의 증명에는 여러 예가 있겠지만, 일반 상대성 발표 후 딱 100년 되던 해, 그러니까 2015년에는 100년전 아인슈타인이 그 존재를 예상했던 중력파가 관측되기도 했다.
돌을 던진 호수가 물결치듯, 블랙홀의 충돌로 우주로 물결치듯 뻣어나가는 중력의 파장이라니!
그런 걸 100년 전에 설명했다니, 세상에!

100년 전 아인슈타인이 관측도구도 없이 머릿속에서 생각 했던 것을 100년도 더 지난 시기에 우리는 아직도 이해를 못하고 산다.
전세계 76억 인구 중에 일반상대성 이론을 이해하고, 수학적으로 증명할수 있는 사람은 760명이나 될까?
그만큼 될것 같지 않지만, 760명이라 해도 0.00001%밖에 안된다.

죽기전에 도전해볼 만 하지 않은가?

그리고 이건 다른 이야기인데...

우주공간은 유한할까 무한할까?
범블비는 유한하면서 동시에 무한하다고 생각한다.

그게 무슨 소리냐고?

뫼비우스의 띠, 다들 알고 있을 것이다.

다른 행성의 중력의 영향을 받지 않는 휑한 우주 공간 어디엔가 거대한 뫼비우스의 띠가 둥둥 떠있고 거기에 2차원만을 느끼는 우주개미들이 살고 있다면, 그 개미들에게 그 뫼비우스의 띠는 무한한 평면이 된다.
왜냐하면 2차원적 존재인 우주개미에게 뫼비우스의 띠가 가진 3차원적 비틀림은 관측이 불가능하기 때문이다.

마찬가지로 3차원적 존재인 우리 인간이 뫼비우스의 공간 안에 살고 있다면 우리가 사는 이 공간은 우리의 인식 수준에서는 무한하다.

그러나 4차원 혹은 그 이상의 고차원적 존재가 우리를 본다면 우리가 뫼비우스의 띠 위에 살아가는 개미처럼 보일지도 모를 일이다.

즉, 우리가 사는 우주공간은 3차원적 존재인 인간에게는 무한하고, 고차원의 존재가 보기에는 유한한 공간이 아닐까 한다.

따라서, 인터스텔라에서 표현된 이상한 현상이나, 인피니티워에서 표현된 마법같은 일들은, 고차원의 존재가 보기엔 전혀 이상하지 않은 일상적인 일이 된다.

뭐, 그래봐야 그런 고차원적 현상까지 우리가 이해하는 것은 불가능하고, 일단 100년전에 만들어진 이론이라도 죽기전에 이해해보고 싶다.

범블비 @bumblebee2018 였습니다. 흥미롭게 보셨다면 팔로우 해주세요!