인터스텔라 이해하기, 당신은 블랙홀에 대해 아십니까

('인터스텔라' 메인 포스터)

영화 '인터스텔라'에 대한 반응이 뜨겁다. 그러나 과학이론을 바탕으로 한 만큼 영화 해석에 대해 논란이 많다. 더욱이 이 영화를 본 많은 네티즌들이 인터스텔라를 제대로 이해 하지 못해 꼭 세번은 봐야할 영화라고 평가하고 있다. 인터스텔라를 제대로 이해하기 위해서는 영화의 중심축을 이루고 있는 블랙홀에 대해 알아야 한다.

아인슈타인의 일반상대성이론은 빛도 중력의 영향을 받는다고 예측한다. 실제로 영국의 물리학자 에딩턴은 개기일식 때 태양 뒤에서 오는 별빛을 관측하여 빛의 경로가 휘어지는 것을 확인했다. 천체의 밀도가 커질수록 별빛이 휘어지는 정도는 더 커진다. 만약 천체의 밀도가 극단적으로 높으면 빛이 천체 속으로 빨려 들어가 나오지 않는 경우도 생각할 수 있다.

이런 천체를 블랙홀이라 부른다. 예를 들어 태양(반경 69만㎞)을 반경 3㎞까지 압축한다면 블랙홀이 될 것이다. 하지만 이렇게 천체를 고밀도로 압축시키는 일이 가능할까? 우주의 탄생기, 즉, 빅뱅의 초기에는 우주의 밀도가 지극히 높았으므로 이런 밀도가 가능했다. 하지만 현재의 우주에서는 거의 가능하지 않다.

유일한 가능성은 초신성 폭발을 일으키는 별의 경우이다. 별이 초신성 폭발을 일으킬 때 남는 별의 중심핵은 엄청난 압력으로 수축된다. 초신성 폭발 때 고밀도의 중성자별이 만들어진다는 것은 확인되었다. 중성자별은 태양 정도의 질량이 반경 10km 정도로 압축된 것이다. 천체물리학자들은 초신성 폭발 후 남는 별의 질량이 태양 질량의 3.5배를 넘으면 중성자별 대신 블랙홀이 만들어질 것으로 예측하고 있다.

우주에 블랙홀은 존재할까? 만약 블랙홀이 존재한다고 해도 빛조차 빠져나올 수 없는 블랙홀을 어떻게 찾을 수 있을 것인가? 블랙홀이 우주 공간에 홀로 존재한다면 찾을 방법이 없다. 하지만 블랙홀이 다른 별과 쌍성을 이루고 있다면 블랙홀을 찾는 것이 가능하다.

그렇다면 인터스텔라 주인공은 블랙홀에 들어간 다음 어디로 간 것일까. 인터스텔라를 이해하기 위해서는 블랙홀에 대한 새로운 관점을 갖고 접근해야 한다. 인터스텔라에서 블랙홀 내부의 공간은 인류가 존재하고 있는 4차원을 뛰어넘은 미래의 인류일지 다른 상위 차원의 존재일지 모르는 존재(영화 내의 그들)가 인류의 생존을 돕기 위해 만든 공간이다.

여기서 그들은 머피가 인류가 생존할 수 있게 즉 지구를 버리고 다른 행성으로 이주할 수 있게 해주는 존재라는 걸 알고 머피의 방에 관련된 시간들을 3차원 즉 입체적 공간으로 고정시킨다. 여기서 그들이 머피 혹은 쿠퍼 둘 중 누구에게 초점을 맞춰 공간을 생성한 것인진 정확히 알 수 없다.