인터스텔라에서 쿠퍼는
이상하게 생긴 큐브 안에 들어간 다음
딸에게 메시지를 전달합니다.
이게 말이 되냐? 이거 원리가 뭐야?
궁금해하는 분들이 정말 많았는데요.
오늘은 인터스텔라에서 나온 5차원의 공간
테서렉트에 대해서 설명하겠습니다.
미래의 인류는 5차원을 이해할 정도로 진화했습니다.
하지만 지금의 인류는 멸망 직전이고
미래 인류는 현재 인류를 구할 중력 방정식을 알려주기 위해
테서렉트를 제작했습니다.
...
쿠퍼는 블랙홀을 통해 테서렉트에 들어갔고
이곳에서 쿠퍼는
시간과 공간을 초월해서
딸의 방 곳곳을 모두 지켜볼 수 있었습니다.
쿠퍼는 어떻게 우주 한가운데서 딸의 방을 볼 수 있었을까요?
이걸 먼저 설명하려면 차원을 알아야 됩니다.
점은 0차원 선은 1차원, 면은 2차원, 입체는 3차원
이거는 다들 아시죠?
2차원에서는 1차원의 모든 방향을 볼 수 있지만
2차원의 모든 방향을 볼 수 없습니다.
3차원에서는 1차원의 모든 방향, 그리고 2차원의 모든 방향을 한눈에 볼 수 있습니다.
하지만 3차원의 모든 방향을 한눈에 볼 수는 없죠.
한 가지 예를 들어볼까요?
여기 2차원에 슈퍼마리오 브라더스 세상이 있습니다.
3차원에 사는 우리 플레이어들은
2차원의 슈퍼마리오 맵을 한눈에 볼 수 있습니다.
다 펼쳐봐야 2차원의 면일 뿐이니깐요.
하지만 3차원 세상에 사는 우리는 3차원을 한눈에 파악하지 못합니다.
이게 도대체 무슨 뜻일까요?
여기 정육면체의 주사위가 있습니다.
우리는 주사위의 숫자를 한꺼번에 다 보지 못합니다.
아무리 숫자를 많이 봐봐야
최대 3개 숫자까지만 볼 수 있겠죠.
나머지 숫자들을 보고 싶으면
이 주사위를 이리저리 돌려봐야 됩니다.
하지만 이 3차원의 주사위를 2차원으로 바꿔버리면 어떨까요?
즉 정육면체 주사위를 면으로 만들어버리면
우리는 이 주사위의 숫자를 한꺼번에 볼 수 있게 됩니다.
이렇게 1차원을 한눈에 보려면은 2차원으로 가야 되고
2차원을 한눈에 보려면 3차원으로 가야 합니다.
차원 이론에 따르면
우리가 사는 현실은 3차원의 공간에다가 1차원의 시간이 더해진
4차원의 시공간인데요.
그렇다면 우리가 사는 4차원의 시공간을
모든 방향에서 한눈에 보려면
최소 5차원 세계에서는 봐야 된다는 뜻이 되겠죠.
바로 이 5차원의 공간이 쿠퍼가 들어간 테서렉트입니다.
미래 인류가 만든 테서렉트에 들어간 쿠퍼는
4차원의 시공간 세계를 모든 방향에서 볼 수 있게 된 거죠.
...
그렇게 쿠퍼는 시간과 공간을 초월해서
딸의 방을 한눈에 보게 됐습니다.
쿠퍼는 2050년에 딸의 방에 갔다가
2060년에 딸의 방에 갔다가
또 언제는 2040년에 딸의 방에 갔다가
이렇게 시간과 공간을 자유롭게 왔다갔다 하면서
메시지를 전달한 거죠.
...
“그 5차원의 세계가 왜 하필 이렇게 생겼냐?”
이런 질문도 많더라고요.
이 5차원 공간이 꼭 무슨 무중력 교도소처럼 생겼죠.
우선 차원이 생성되는 과정부터 함께 보시면은
0차원을 무한히 연속하면 1차원이 되고
1차원을 무한히 연속하면 2차원
2차원을 무한히 연속하면 3차원이 되죠.
“어? 낮은 차원을 연속하면은
한 단계 높은 차원이 되는구나”
그러면 3차원을 연속하면은 4차원이 되고
4차원을 연속하면 또 5차원이 되겠죠.
이렇게 4차원의 공간을 시간대에 따라서 연속해서 배열하면
5차원의 공간이 완성됩니다.
그래서 쿠퍼가 들어간 이 테서렉트가
이 5차원의 공간하고 상당히 비슷하게 생겼다는 걸 알 수 있죠.
크리스토퍼 놀란 감독이 테서렉트를 이렇게 만든 건
전부 다 과학적인 이유가 있는 거다 라는 겁니다.
마블에서 공간을 이동하는 능력을 가진 스페이스 스톤
이 스페이스 스톤의 또 다른 이름이
테서렉트였다는 거 다들 기억나시죠?
테서렉트의 모양은 4차원의 초입방체 모양인데요.
이 테서렉트의 공간 이동 능력이 있는 이유도
다 이유가 있는 거다, 이 말입니다.
그런데 쿠퍼는 어떻게 이 방정식을 알고 있었을까요?
이걸 또 어떻게 해석해서 보냈을까요?
쿠퍼는 물리학자가 아닌 그저 비행사였을 뿐인데 말이죠.
그건 바로 함께 5차원 공간으로 들어간 타스 덕분입니다.
타스는 블랙홀의 양자데이터도 분석하고
이 양자데이터를 모스부호로 옮겨주기도 했습니다.
...
야 역시 미래는 AI인가...
(시대의 끝이 도래했다.)
다음 이걸 궁금해하는 분들도 정말 많더라고요.
메시지는 도대체 어떻게 전송한 거냐?
그것도 100억 광년 떨어진 우주 한가운데서
쿠퍼한테 초능력이라도 생긴 건가?
아니면 간절히 원해서 우주가 소원을 들어준 건가?
이런 의문이 들 수 있겠죠.
우주에는 기본적으로 4가지 힘이 존재합니다.
전기력과 자기력을 일컫는 전자기력
원자핵 내에서 발생하는 강력과 양력
그리고 우리가 아는 중력.
그런데 이 4가지 힘 중에서 유일하게
차원을 넘어서 영향력을 발휘할 수 있는 힘
그 힘이 바로 중력입니다.
초끈이론에 의하면
우주의 모든 물질은 단 하나의 끈으로 이루어져 있다.
우주는 총 11차원으로 이루어져 있다.
우리 우주는 고차원을 떠도는 막 같은 것이다.
다른 세 가지 힘들과는 달리
오직 중력만이 이 막을 넘나들 수 있다라고 주장합니다.
초끈이론은
4가지 힘 중에서 중력이 가장 약한 이유로
중력의 대부분이 우리가 알지 못하는
고차원으로 빠져나가기 때문이라고 주장합니다.
이 초끈이론에 따라 쿠퍼는 5차원의 테서렉트에 들어가서
4차원의 시공간에 있었던 머피에게
시공간을 초월하는 힘, 중력을 이용해서 메시지를 전달한 겁니다.
물론 현재 초끈이론은
완벽하게 증명도 되지 않은, 수학적으로만 가능한 이론이라고 하네요.
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