영화 <인터스텔라> 속 웜홀과 블랙홀, 그리고 상대성이론에 대해

영화 <인터스텔라>는 '상대성이론'에 대해 진지하게 생각하지 않아도 충분히 흥미롭게 접근할 수 있도록 한다.

 

 

영화 <인터스텔라>(2014)는 크리스토퍼 놀란 감독이 연출한 SF 걸작으로, 우주 탐사와 인류의 생존을 다룬 작품입니다. 단순히 화려한 영상에 그치지 않고, 블랙홀, 웜홀, 상대성 이론 같은 실제 과학 개념을 영화에 녹여내어 관객들에게 과학적 호기심과 감동을 동시에 선사했습니다. 사실 이런 내용은 쉽게 이해할 수 있는 내용은 아니죠. 일상과는 많이 떨어진 내용이기도 하니까요. 게다가 학교 다닐 때 열심히 공부를 하지 않은 저로써는 재미로 볼 수 없는 내용이긴 하지만 흥미롭게 느낄 수 있는 점은, 영화 속 과학 개념들이 실제 과학자들이 연구하는 내용과 맞닿아 있다는 사실입니다. 이 글에서는 영화 <인터스텔라>의 줄거리와 영화 속에 등장하는 과학 기술을 알기 쉽게 풀어 설명하고, 그것이 현실에서 가능한지 살펴보겠습니다.

영화 정보와 줄거리, 주요 과학 개념

<인터스텔라>는 2014년에 개봉한 미국 SF 영화로, 감독은 <인셉션>, <다크 나이트>로 유명한 크리스토퍼 놀란입니다. 배우로는 매튜 맥커너히, 앤 해서웨이, 제시카 차스테인, 마이클 케인이 출연합니다. 줄거리는 가까운 미래, 지구가 기후 변화와 식량 부족으로 위기에 처하면서 시작됩니다. 여기서도 지구의 미래는 암울하네요... 주인공 쿠퍼(매튜 맥커너히)는 전직 파일럿이자 농부인데, 나사(NASA)의 비밀 프로젝트에 합류하여 인류가 살 수 있는 새로운 행성을 찾아 우주로 떠납니다. 쿠퍼와 동료들은 ‘웜홀’을 통해 다른 은하계로 이동하고, 블랙홀 근처의 행성을 탐사하면서 시간의 흐름이 다르게 느껴지는 경험을 합니다. 결국 쿠퍼는 인류를 구하기 위한 희생을 감수하고, 그의 딸 머피와 세대 간에 이어지는 감동적인 이야기가 전개됩니다. 영화 속 과학 개념은 크게 세 가지입니다. 첫째, ‘웜홀(Wormhole)’이라는 우주 지름길입니다. 둘째, ‘블랙홀(Black Hole)’이라는 거대한 중력 덩어리입니다. 셋째, ‘상대성 이론(Relativity)’으로 인해 시간의 흐름이 달라지는 현상입니다. 

웜홀과 블랙홀, 상대성 이론 어디까지 현실에서는 가능한가?

첫째, 웜홀입니다. 영화에서는 우주에 구멍이 열려 있어 먼 은하계까지 순식간에 이동할 수 있게 그려집니다. 웜홀은 실제 과학에서도 아인슈타인 방정식으로 설명되는 가능성이 있습니다. 쉽게 말해, 우주 공간을 종이로 본다면, 두 점 사이를 직선으로 이동하면 시간이 오래 걸리지만, 종이를 접어 두 점을 맞붙이면 훨씬 빨리 갈 수 있습니다. 학교 다닐 때 선생님이 종이를 접어 설명하는 것은 이해가 참 쉽긴 했습니다. 이것이 웜홀 개념입니다. 하지만 실제로 웜홀이 존재하는지, 또 사람이 지나갈 만큼 안정적으로 유지될 수 있는지는 아직 증거가 없습니다. 따라서 이 부분은 ‘가능할 수는 있지만 아직 확인되지 않은 이론’입니다.

둘째, 블랙홀입니다. 영화에서는 거대한 블랙홀 ‘가르강튀아’가 등장합니다. 블랙홀은 실제로 존재하며, 매우 큰 별이 폭발한 뒤 남은 중력이 강한 천체입니다. 중력이 너무 강해서 빛조차 빠져나올 수 없습니다. 영화에서 묘사된 블랙홀의 모습은 과학자 킵 손(Kip Thorne)의 자문을 받아 실제 물리학 계산을 통해 만들어졌다고 합니다. 실제 블랙홀을 촬영한 ‘M87 은하 블랙홀 사진(2019)’과도 비슷해, 영화가 과학적 사실을 잘 반영했다는 평가를 받았습니다.

셋째, 상대성 이론입니다. 영화에서는 블랙홀 근처의 행성에서 잠깐 머물렀는데, 지구에서는 수십 년이 지나버린 장면이 나옵니다. 이는 아인슈타인의 ‘일반 상대성 이론’과 관련이 있습니다. 쉽게 설명하면, 중력이 아주 강한 곳에서는 시간이 더 천천히 흐른다는 것입니다. 즉, 블랙홀 근처에 있던 사람은 시간이 거의 흐르지 않았지만, 멀리 떨어진 지구에서는 시간이 빠르게 지나간 것입니다. 이 개념은 실제로 GPS 위성에도 적용됩니다. 인공위성이 지구보다 약한 중력에서 움직이기 때문에, 시간이 조금 더 빨리 가는데, 이를 보정하지 않으면 위치 계산이 틀려집니다. 따라서 영화 속 시간 지연은 실제 과학적 현상과 연결되어 있습니다.

영화적 상상과 현실 과학의 만남

<인터스텔라>는 단순히 상상의 산물이 아니라, 실제 과학 개념을 바탕으로 만들어진 작품입니다. 웜홀은 아직 발견되지 않았지만 이론적으로 가능성이 있으며, 블랙홀은 실제로 존재하고 과학적으로 관측된 천체입니다. 또한 상대성 이론에 따른 시간 지연 현상은 실제 실험에서도 증명되었습니다. 물론 영화처럼 사람을 태우고 웜홀을 통과하거나 다른 은하로 가는 것은 현재로서는 불가능합니다. 하지만 이 영화는 “미래의 과학이 어디까지 발전할 수 있을까?”라는 흥미로운 질문을 던집니다. 우주와 시간, 인류의 미래에 대해 깊이 생각해 볼 수 있는 기회가 되겠죠. 결국 <인터스텔라>는 과학적 상상과 감동적인 이야기가 어우러져, 과학과 인문학을 동시에 느끼게 해 주는 특별한 작품입니다.