인터스텔라/천체

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• 상위항목 : 인터스텔라

1 지구

근미래의 지구로 영화가 시작되는 곳이다.

인류는 이미 오래 전부터 전쟁과 자원 낭비로 국가와 문명이 붕괴하는 중이었다. 국가의 기능이 약화되어 교육 시설은 제 기능을 못하고 각종 정부 기관과 군대마저 사라지고, 이로 인해 관제소가 폐쇄되어 10년간 공중을 표류하던 인도의 무인항공기를 나포하는 장면이 영화 초반에 등장한다. 아이들은 무인기가 왜 이렇게 낮게 내려왔냐고 물었고, 쿠퍼는 무언가가 기기를 오작동시켰거나 뭘 찾고 있었을 것이라고 대답한다. 사실은 NASA 비밀기지는 설정상 최소 지난 수년간은 확실히 존재했었으므로 이상중력(gravitational anomaly) 때문에 그렇게 되었다고 보는 것이 타당하다. 드론 에피소드 후에도 이상중력 때문에 농장의 무인 콤바인이 오작동하는 에피소드가 나온다.

NASA는 해체되어 있다. 이 이후 정부는 우주진출 같은 헛된 꿈을 키우는 사람이 안나오도록 사장시키는 교육을 진행 중이다.

그리고 메이저리그는 작은 동네 야구팀 수준으로 전락해 버렸다. 한국프로야구 2군 구장 수준의 야구장에서 뉴욕 양키즈의 월드 시리즈 경기가 벌어지고 있었다. 유니폼 색으로 보아 상대팀은 오클랜드 애슬레틱스로 추정. 두 팀 모두 아메리칸 리그 소속인데 어떻게 월드시리즈에서 만났지? 월드시리즈가 동네야구로 전락했는데 아메리칸 내셔널 둘다 운영할수 있을리 없잖아 유니폼도 1900년대 초반 유니폼과 비슷하다.

영화 시점에서 대학은 존재가치를 잃어 극소수만 입학할 수 있으며, 심지어 군대마저 해체된 상태이다. 정부가 비밀리에 NASA를 재건시켰다는 얘기도 나오고, 성조기를 사용하는 것으로 보아 정부가 존재하기는 한다.

MRI가 한 대도 남아 있지 않다. 쿠퍼의 부인이 MRI가 없어 제때 치료받지 못해 죽었다고 언급된다. 정말 단 한 대도 없었다는 것인지 그만큼 사용하기 힘들었다는 것인지는 확인이 불가하다.

자원 낭비를 막는답시고 우주에 대한 꿈을 가지지 못하게 하도록 아폴로 계획 음모론을 교과서에서 가르치고 있다. 물론 작중 정부가 아이들에게 우주의 대한 꿈을 가지지 못하도록 교과서에서 음모론을 가르친다는 설정일 뿐, 실제로 놀란 감독이 '인터스텔라'라는 영화상에서 아폴로 계획 음모론을 주장하려는 의도가 있었던 것은 절대 아니다! 아폴로 계획 음모론은 박살난지 오래고, 주인공 조셉 쿠퍼는 딸이 아폴로 계획 음모론을 부정했다는 이유로 혼났다는 말을 듣고 화를 냈다. 때문에 과학 발전은 기대할 수 없게 되어 학교를 졸업해도 사람들은 평범한 농부가 되는 상황이다. 그래도 발달한 과학기술은 완전히 소실되지 않아 지구 수준의 중력을 가진 행성에 착륙했다가 자력으로 벗어날 수 있는 유인 우주선이 개발되어 있으며, 냉동수면 기술이 존재한다.

초기에 주인공 일행이 인듀어런스 호에 탑승하기 위해 레인저에 장착된 다단 로켓을 이용해 대기권을 돌파하는 모습이 나오는데, 레인저 자체가 단독으로 쉽게 대기권 돌파를 할 수 있다는 것으로 보아 이상한 묘사이다. 로켓에 대해 조금만 알아보면 알겠지만, 다단 로켓은 단순히 연료를 아끼는 수단 정도가 아니라 중력을 탈출하기 위한 단 한가지의 목적만을 위해 자행되는 엄청난 낭비 행위이기 때문이다. 다단 로켓은 연료통과 엔진이 단마다 있지만 연료를 다 쓴 단은 무게를 줄이기 위해 엔진째로 버린다. 비유하자면 자동차 항속거리를 늘리겠다고 차 두 대에 연료를 넣고 가다가 연료가 떨어지면 한 대를 버리고 가는 수준의 엄청난 낭비로, 현재 이런 비효율적인 방법을 쓰는 이유는 이것 말고는 다른 방법이 전혀 없어서이기 때문이지, 엄청난 고효율 엔진이 개발된 시대인 영화상의 기술력으로는 이런 원시적인 방법을 쓸 이유가 없다.(더 자세한 사항은 인터스텔라/고증오류 참조.)

시작하는 시점에서 나오는 노인들의 인터뷰에 따르면, 그들이 어린 시절부터 그들의 아버지들은 옥수수를 심었다. 인류는 점차 농경사회로 퇴보해 가지만, 그마저도 점차 악화되는 환경 때문에 재배 가능한 식물조차도 하루하루 줄어가는 중. 더 이상 자라지 못하는 작물은 소각하기도 한다. 밀 농사는 7년 전, 오크라 농사는 1년 전 중단되어 식량난에 시달리고 있으며, 병충해로 인한 사막화가 대형 모래 폭풍을 불러왔고 지구에는 안전한 장소가 없다. 오크라는 한국인들에게는 생소할 수도 있는 작물로, #1 #2 이런 식재료다.

그나마 작황할 수 있었던 오크라도 병충해에 감염되어 멸종하고, 옥수수만 심어야 하는 상황이 되었다. 먼지 폭풍의 흙먼지로 인류 대부분은 기관지 병을 가지고 있다. 또한 먼지 폭풍으로 인해 접시를 뒤집어 놓는 등 생활이 많이 달라진 지구(정확히는 미국). 식탁에 올라오는 것은 오로지 옥수수 요리 뿐이고, 먹을 수 있는 과자라고는 팝콘밖에 없다. 야구장에서 핫도그 먹고 싶다고 푸념하는 장면도 나온다. 고기를 현재처럼 대량 생산하려면 상당한 경작지를 포기해야 한다. 그에 비해 인구부양력은 형편없기 때문에 실제로 장기간에 걸친 식량난이 닥친다면 서민들은 고기 구경도 못할 공산이 높다. 게다가 질소를 통해 호흡하는 병충해로 농작물은 더 줄어들고, 이로 인해 대기 중의 산소는 더욱 더 줄어들고 있다.

영화 초반 지구의 모습은 1930년대 미국 중서부 지역에서 발생한 실제 사건을 모티브로 하고 있다. 배경이 되는 곳도 미국 중서부 지역이며, 영화에서 NASA가 잠복하고 있던 NORAD는 오클라호마 주에서 조금 떨어진 콜로라도 주에 있다.

이러한 상황의 지구에서 인류를 구원하기 위한 Plan A는 중력방정식을 완성시켜 중력에 대한 완벽한 이해를 토대로 로켓을 사용하지 않고 손쉽게 우주 정거장으로 사람을 나른다는 계획이었다. 이를 위해 필요한 조건은 블랙홀 주위에서 일어나는 양자 데이터와 사건의 지평선 너머의 데이터. 킵 손은 놀란 감독이 인터스텔라의 시퀄을 만들 때 제발 완성된 중력 공식을 보여 달라고 책에 썼다.

2 가르강튀아(Gargantua)

이 문단은 가르강튀아(으)로 검색해도 들어올 수 있습니다.

웜홀 너머 다른 은하계에서 기다리고 있던 행성계 중심에 존재하는 블랙홀. 영화에서는 자세한 정보가 제공되지 않으며, 단지 초 거대 블랙홀이고 회전하는 특이점을 가졌다고만 나온다. 영화에서 등장하는 외계 행성들 중 밀러 행성과 만 행성은 이 블랙홀 주변을 공전하고 있다. 브랜드 박사가 에드먼즈 행성으로 가야할 이유중 하나로 블랙홀 주변 환경의 가혹함을 예로 든것으로 보아, 에드먼즈 행성은 가르강튀아를 공전하지 않을 가능성이 더 높다.

밀러 행성의 설정을 통해 추정할 수 있는 질량은 태양 1억 배 이상으로, 우리 은하 중심에 존재하는 초대질량 블랙홀은 태양 질량 400만 배 정도다. 사건의 지평선(Event Horizon)의 크기는 반지름이 1억 5천만km로, 태양~지구 궤도 정도로 거대하다. 또, 사건의 지평선이 광속의 99.8%에 달하는 속도로 회전하는 '커 블랙홀'이기도 하다. 자전하는 커 블랙홀은 정지상태인 슈바르츠실트 블랙홀과 달리 작용권이 있어 영화에서처럼 바깥 궤도에서 들여다보고 작용-반작용을 이용해 뭔가를 특이점을 향해 쏘고 탈출하는 것이 '이론상으로는' 가능하다. 밀러 행성의 설정을 실현시키기 위해 필수불가결한 조건이었다. 참고로 이 이상 빠르게 회전한다면 특이점이 사상의 지평선 너머로 드러난다. 이것을 넘어 버리면 현대 과학으로 설명할 수 없기에 최댓값에서 1/10¹⁶ 만큼의 속도를 뺐다.

블랙홀 자체로는 당연히 내뿜는 빛은 없으나 블랙홀 주변을 도는 강착원반의 온도가 태양 표면 온도와 유사하며, 여기서 나오는 복사열이 주변 행성에 에너지를 제공한다. 일반적으로 가연된 강착원반은 X선을 내뿜기 때문에 밀러 행성은 생물체가 살기 부적절하며 스윙바이를 위해 블랙홀에 접근한 인듀어런스 호의 승무원들도 살아남지 못하지만, 가르강튀아의 강착원반은 가르강튀아의 크기에 비하면 엄청나게 작은 편이며 처묵하는 물질들이 크기에 비하면 많이 모자라기에 강력한 자기장을 만들수가 없으므로 강력한 제트를 만들 수 없다고 한다(킵 손의 저서 <인터스텔라의 과학> 참조.). 블랙홀이 제트를 내뿜는 과정은 블랙홀이 처묵한 물질들이 내놓은 자기장이 강착원반의 자기장이 되어 축방향으로 가속된 입자들을 쏘아 형성된다.

가르강튀아의 특이한 모습은 회전하는 커 블랙홀에 대한 연구 결과로 나온 이미지다. 인터스텔라 자문위원으로 참가한 이론물리학자 킵 손과 특수효과팀의 합작으로 실제와 가깝게 만들어진 블랙홀의 모습. 킵 손은 중력렌즈 현상을 블랙홀에 적용시키기 위해 일반 상대성 이론을 계산하는 일을 도와 주었다.
커 블랙홀이라는 이름에서 알 수 있듯이 해당 형태의 블랙홀이 인터스텔라를 통해 최초로 계산되고 모델링된 것은 아니다. 뉴질랜드 출신 커 박사가 강착원반이 붙어 있는 블랙홀을 계산하고 모델을 만들었으며, 특수효과팀과 킵 손은 이를 현상을 토대로 강착원반이 붙어 있는 블랙홀을 시각화하는 데 성공했고, #제작과정 영상 이를 바탕으로 천체물리학계와 컴퓨터 그래픽 산업계에서 각각 논문이 발표될 예정이라고 한다.

여기에 블랙홀 근처의 밀러 행성에 접근할 수 있도록 스윙바이 역할을 해 줄 중간 규모의 블랙홀이 있어야 하는데, 영화적으로 간단히 만들기 위해 생략해 버렸다. 그마저 중성자별로 대체되어 대사 한 줄로 언급만 되고 끝난다.

모든 회전하는 항성/행성은 자전축을 중심으로 전자기장이 형성되는데, 자전속도가 극단적으로 빠를수록 펄서 같은 강력한 제트 스트림이 형성된다. 왠만한 중성자 별이나 초신성의 제트 스트림에 휘말리면 태양계 정도는 다 녹을 정도로 강력하며, 하물며 가르강튀아는 은하계 중심에 있는 초대질량 블랙홀이다. 원래대로라면 강착원반도 엄청나게 넓고 수십만 광년에 달하는 엄청나게 긴 제트가 북극과 남극에서 뿜어져 나오는데, 역시 영화적으로 간단히 생략되었다. 퀘이사를 모티브로 했다면 그렇다 쳐도, 은하계 중심부에 존재하는 초대질량 블랙홀을 모티브로 하였다면 가시광선 범위 내에서 제트가 표현되지 않은 것 또한 옳다고 볼 수 있다. 사실 격렬한 블랙홀이 눈에 쉽게 띄어서 그렇지, 가르강튀아처럼 얌전한 블랙홀도 얼마든지 있을 수 있다. 당장 우리 은하에 있는 블랙홀들도 대부분 얌전한 것들이다.

한 가지 재미 있는 사실은 이 중력렌즈 효과로 인해 쿠퍼는 자신의 비행선의 모습도 볼 수 있었을 것. 그것도 과거의! 쿠퍼 우주선에서 나온 빛이 블랙홀을 타고 한 바퀴 빙 돌아서 돌아오는 것이다.

'가르강튀아'라는 이름은 르네상스 시대 프랑스 소설가 라블레의 풍자소설 <가르강튀아와 팡타그리엘>에 나오는 거인의 이름에서 따왔다.

밀러 행성에서 쿠퍼 일행이 고생하고 있었을 때, 인듀어런스 호에 있던 로밀리 박사는 23년간 중력 이상현상을 연구하였다. 아마 가르강튀아의 특이점에 대한 양자 데이터를 분석해 중력방정식을 완성시키려 했던 것 같다. 다만 로밀리도 블랙홀에 직접 들어가 보지 않았기에 이것만으로는 방정식이 완성되었을 것 같지는 않다. 게다가 이 시점에서는 이미 지구로의 송신이 두절되어 지구의 브랜드 박사에게 정보를 보내는 것이 불가능한 상태였다. 여기서 로밀리가 주목한 데이터는, 킵 손의 견해에 따르면 가르강튀아의 공명주파수. 탁자 위에 올려져 있던 종이 차트도 칼텍에서 근무하는 그의 제자들이 작성했다.

여담이지만 도플러 효과 때문에 실제로 보이는 이미지는 좀 달라야 한다. 킵 손의 세미나에서도 나온 내용.

3 웜홀

토성 근처에 영화상 시점으로 50여 년 전에 나타난 웜홀. 중력과 시간을 인위로 제어할 수 있게 된 미래의 인류가 인위적으로 생성해놓은 것으로 설정되었다.

작중 언급에 따르면, 쉽게 설명하기 위해 원 형태로 서적에 묘사가 되었지만, 2차원에서의 원은 3차원의 구이기에 구 형태로 등장한다.

중력렌즈 효과로 웜홀에 가려진 건너편 방향의 시야가 왜곡되어 웜홀 테두리를 감싸 돌고 있으며, 건너편 은하계가 구 표면에 왜곡되어 비치는 형태라 웜홀을 돌고 있는 관측선을 통해 건너편 은하계를 촬영하여 관측할 수 있다. 웜홀 건너편 은하계가 왜곡되어 표면에 비치는데, 웜홀 표면을 보는 것은 웜홀 표면 그 자체가 아니라 건너편의 상이 표면에 비치는 것이기 때문에, 웜홀 구가 회전하는 모습이 마치 3차원 공간위에 움푹들어간 반구를 띄어놓은 듯한 신비한 형상을 띄고 있다.

아인슈타인의 일반 상대성 이론에 근거하여 우주 시공간을 관통하는 벌레구멍(Worm hole)이 있다는 모형.

은하와 은하 사이가 빛의 속도로 다녀도 수 만 광년씩 걸리기에 이러한 여행을 설명하기 위한 설정으로 채용되었다. 스타트렉이나 스타워즈 같은 다른 SF 작품들에서 빛 보다 빠른 속도로 우주 여행을 한다는 설정을 채용하지만 이 영화에서는 플롯상의 이유로 웜홀을 선택했으며, 이 덕분에 과학 기술이 충분히 발달하지 못한 인류가 행성 간 여행을 한다는 매력적인 이야기가 만들어질 수 있었다. 웜홀 이론에서 가장 영향력 있는 킵 손 교수의 자문을 구해 설득력을 더한 것은 덤이다.

너무 작고 빨리 사라지기 때문에 우주여행은 할 수 없으나, 킵 손의 자문을 통해 진보된 문명은 웜홀을 강제적으로 열어 우주여행이 가능할 것이라고 설정했다. 그러나 웜홀은 현실에서 발견되거나 이론적으로 검증된 전례가 없다. 블랙홀과 화이트홀 사이를 연결해 주는 통로가 웜홀이며, 블랙홀로 빨려들어가면 웜홀을 거쳐 화이트홀로 빠져나갈 수 있을 것이라는 이론도 대두되었고, 이 때문에 웜홀을 이용하면 우주여행도 가능할 것이라는 주장도 나왔으나, 이후 화이트홀의 존재여부가 희박해지면서 이러한 주장은 현재 학계 주류가 아니다. 다만 블랙홀의 존재가 발견되기 전에 아인슈타인과 로젠이 블랙홀의 발견을 예측했다는 데 의미가 있다. 킵 손이 1988년 발표한 논문에 따르면 "엄청난 양의 질량(혹은 에너지)과 음의 질량을 가진 물질이 있으면 화이트홀 없이 웜홀을 만드는 것이 가능하다"고 한다. 미치오 카쿠 <평행 우주>에서도 같은 내용을 확인할 수 있다.

작중 보여지는 웜홀은 명백히 현대 과학으로는 구현도, 이해도 불가능하다. 킵 손도 수많은 가정을 붙이고 나서야 웜홀의 존재를 형상화하였다. 책을 보면 웜홀 항목이 빨간 S(사실이 아님)로 가득 차 있는 것을 볼 수 있다. 이하는 킵 손이 웜홀을 구현(?)하기 위해 가정한 내용들이다.

• 현대 물리학 법칙으로 웜홀 존재 가능.
• 웜홀을 만든 극한으로 발달한 문명은 웜홀을 열린 상태로 유지하는 것이 가능.
• 이 우월한 문명은 그들이 원하는 시간과 장소에 웜홀을 연결할 수 있음.

웜홀은 터널로 이루어져 있다. 물론 가장 중요한 것은 통로의 두께와 길이. 작중 등장하는 웜홀은 토성과 다른 은하계를 연결하며, 입구는 직경 약 2Km, 길이는 지구와 외계 은하 사이의 거리 기준 100억 광년 정도 된다. 보러 가기 참고로 평상 우주에서의 100억 광년 거리를 연결한다 하더라도 실제 웜홀 길이는 100억 광년 길이는 아니고 훨씬 짧기 때문에, 웜홀을 통해 먼 거리를 순식간에 이동하는 것이 가능하다. 등장 시기는 영화 초반에서 약 50여 년 전.후반에 소멸된 것인지는 불명확하지만 스토리상 웜홀이 소멸되면 조셉 쿠퍼가 아멜리아 브랜드를 만나기 위해서는 꽤나 고생할 테니 남겨 두자

킵 손은 자신과 동료 과학자가 발견했던 웜홀과 관련된 놀라운 현상을 책에서 언급하였다. 2006년 중성자별이 블랙홀로 빨려들어가는 과정 중 발생한 중력파를 측정 하던 중, 똑같은 중력파의 일부가 토성 근처에서 발생했다는 걸 알았다. 혹시 웜홀로 머나먼 블랙홀과 토성이 연결되었다면 엄청난 중력이 태양계를 덮쳐서 지구를 포함한 모든 행성들의 궤도가 일그러졌을텐데 중력파만 웜홀을 타고 온 것 같이 되었다. 역시 설명 불가. 측정 오류일 수도 있고. 하지만 아직까지 전부 실증된 건 하나도 없다고 말하고 있다. 물론 킵 손은 웜홀 옹호론자이기 때문에 지금도 계속 중력파를 연구중이다.

영화 안에서 인듀어러스호가 웜홀을 통과할 때, 웜홀 안쪽의 시각효과는 허구가 많다. 킵 손이 웜홀 안쪽에의 시각효과를 계산하고 시뮬레이션 했을 때 그 결과는 심심하고 진부해서 킵 손과 시각효과팀은 "웜 홀의 내부를 훨씬 더 추상적으로 해석하기"로 했다. 그리고 예고편에서 웜홀 통과 광경를 본 킵 손은...실제 웜홀 통과 비행의 본질과, 그 비행의 느낌을 상당부분 표현한데다가, 신선하고 그럴싸 하다며 흡족했다고 한다.

4 밀러 행성

수평선 위로 보이는 저 거무튀튀한 벽은 산맥이 아니라 파도다.해운대

밀러가 탐사했던 행성이며, 지표면이 풍부한 물로 덮여 있다. 중력은 지구의 130% 정도. 행성의 모티브는 토성의 타이탄 + 목성의 이오라고 볼 수 있다. 외계 행성 분류 상 바다 행성이라고 볼 수 있다.

밀러 행성은 가르강튀아에 매우 근접해 있기 때문에 시간이 지구 시간보다 61,320배(1시간=지구 7년) 느리게 흐른다. 사건의 지평선에 매우 근접해 있는데도 불구하고 빨려 들어가거나 조석력으로 산산조각나지 않은 이유는 아이러니하게도 블랙홀의 질량이 커서 그렇다. 행성이 중력에 의해 박살나는 이유는 단순히 중력가속도 때문이 아니라 물체의 길이에 따른 중력의 차이 때문에 그렇다. 행성이 어떤 질량체를 중심으로 공전할 때 중력에 의해 구심력을 받는데 질량체와 가까운 쪽은 비교적 강한 중력을 받기 때문에 궤도를 유지하기 위해선 더 빠르게 공전해야하고 질량체와 먼 쪽은 비교적 약한 중력을 받기 때문에 궤도를 유지하기 위해 비교적 천천히 공전해야한다. 이 차이가 커지다가 마침내 행성의 형상을 유지하는 힘보다 커지면 부서지게 된다. 또 공전을 하지 않을경우에도 중력을 다르게 받으면 벽에 붙여 놓은 풍선을 당기는 것처럼 길게 늘어지다 마침내 부서지게 된다. 중력의 강도는 거리의 제곱에 반비례하기 때문에 거리가 클수록 길이에 따른 중력 가속도 차이가 작다. 블랙홀이 클수록 사건의 지평선의 길이는 이에 비례하여 늘어나는데, 작중에서는 사건의 지평선의 크기가 무려 태양~지구 사이의 거리의 100배 정도라고 한다.

작중 밀러 행성에 진입할 때 가르강튀아가 보인다. 이 거리라면 밀러 행성 위에서 보는 가르강튀아의 크기는 천구의 방위각 상 10도나 된다. 지구상에서 보이는 해나 달의 반지름보다 20배나 더 커서 언제나 시야 한쪽에 크게 위치하고 있다는 말이다! 따라서 작중에 보이는 블랙홀의 크기는 영화적 표현을 위해 수정한 것. 킵손도 이 부분은 그냥 넘어간다고 밝혔다.

상대성 법칙에 따라 계산한 밀러 행성의 공전 시간은 1.7시간이다. 가르강튀아를 1.7시간에 한 번 돈다는 말은 밀러 행성의 공전속도가 광속의 절반이라는 말이 된다. 그리고 1초에 10번 자전(!)하고 있다. 이 말도 안 되는 조건을 가능하게 하려면 거대 파도가 등장해야 한다.

작중 등장하는 두 번의 거대 파도는 1.2km의 높이로 밀러 행성 전체를 빙빙 돌고 있다. 파도보다는 문자 그대로 쓰나미에 가깝다. 일반적인 파도는 한 개의 파동이 육지에 부딪치면서 포말이 부서지고 말지만, 쓰나미는 지진파의 파동 중첩으로 인해 말 그대로 바닷물의 양 자체가 쑤욱 하고 밀려들어오는 모양이다. 조석력에 의한 거대 파도라면 물이 잡아당겨져 늘어난 것. 이를 가능하게 하려면 밀러 행성의 자전축이 가르강튀아의 공전면을 정확히 마주보고 있는 게 아니라 지구와 같이 살짝 비틀려져 있어야 한다. 이러면 물리적으로는 가능하다고 설명하고 있다.(출처: The Science of Interstellar, Chapter 17) 나도 어떻게 설명할지 모르겠어

이런 절망적인 조건임에도 밀러 행성에는 대기와 액체 상태의 물이 존재하고 있다. 이런 상태가 되기 위해서는 몇 가지 조건이 필요하다. 먼저 가르강튀아 블랙홀이 있는 은하계가 120억년 정도의 젊은 은하계라고 가정했을 때, 그리고 그 때부터 가르강튀아 블랙홀이 존재했었다고 할 때, 밀러 행성의 나이는 약 20만년 정도 밖에 안된다.

딱 이렇게 조건에 맞는 원소만이 순식간에 갖춰지는 건 그야말로 우연에 우연이 겹쳐서 이루어진 '운'이라고 할 수 있다. 어쨌건 이 자리에서 규명할 수 있는 건 조석력으로 인해 지각이 열을 받아서 물의 온도를 유지할 수 있다는 것 뿐이다. 그리고 킵 손도 처음 감독에게 설명을 들었을 때 불가능하다고 생각했으나 이것저것 억지 가정을 붙이고 나서야 겨우 실현 가능하다는 걸 증명했다. 물론 인간이 살기엔 킵 손도 공인한, 꿈도 희망도 없는 행성.

쿠퍼 일행이 겪은 이 거대한 해일 에피소드는 우주선 인듀어런스란 이름과 연관지을 수 있다. 이건 어니스트 섀클턴의 인듀어런스 호 탐험대에 대한 오마쥬이다. 실제로 섀클턴과 5명의 대원들은 '제임스 커드 호'라는 조각배 하나로 사우스조지아까지 구조대를 부르러 가는 16일간의 험난한 항해에서 똑같은 상황을 겪는다. 그들은 "폭풍우가 계속되다 별안간 푸른 하늘이 보여서 이제야 폭풍이 물러갔나 보다 하고 좋아했는데 알고 보니 생전 본 적도 없는 어마어마한 크기의 파도가 우리를 덮쳐오는 것이었다."라고 회고했다. 어니스트 섀클턴 항목 참조.

실제 영화 촬영지는 수심은 낮지만 수평선이 보일 정도로 넒은 호수인 아이슬란드의 브루나산두르 호수에서 촬영했다. 놀란 감독은 이곳의 교통편이 좋지 않자 15km에 달하는 도로를 건설해 베이스캠프와 연결했으며 4.5톤에 달하는 레인저 우주선 모형을 분해해 가져와 이륙과 착륙 장면을 대형 크레인을 이용해 촬영했다. 이 때 촬영하던 도중 앤 해서웨이의 우주복에 물이 새는 바람에 앤 해서웨이가 고생하기도했다.

5 만 행성

만 박사가 탐사했던 행성. 대기 중의 구름이 얼어 있을 정도로 추우며 중력은 지구의 80% 밖에 안되는 행성이다. 육지는 존재하지 않으며, 얼음 구름과 암모니아 뿐인 행성. 모티브는 역시 목성의 위성 유로파. 대기는 암모니아로 이루어져 있으며 인간이 호흡하기에 부적절하다. 최근 에우로파의 조사 결과에 따라 얼음 땅에 탄화수소 덩어리들이 검은색으로 얼룩진 모습을 본딴 것 같다. 외계 행성 분류 상 탄소 행성이라고 볼 수 있다.

킵 손은 감독에게 매우 어려운 주문을 받았다. 바로 주인공 일행이 사고 났을 때 바로 블랙홀로 튕겨나갈 정도로 가까워야 한다는 것이다. 이를 위해서는 매우 휜 타원형 궤도를 돌아야 하는데, 거대한 강착원반에 충돌하지 않기 위해선 미친 듯이 궤도가 휘어야 한다. 이러면 또 생기는 문제가 가르강튀아로부터 너무 멀어져서 헬리 혜성 급이 되버린다. 즉 태양빛을 못 받는 얼음덩어리가 되어버리는 것.

영화상에서는 만 행성 궤도에서 보이는 가르강튀아의 크기가 달의 2배 정도인데, 이 때 가르강튀아와의 거리는 광속으로 40일 정도다. 즉, 킵 손이 위에서 무슨 삽질을 하든 그냥 영화적으로 축소해서 표현해 버린 것. 영화적 장치 정도로만 이해하자.

쿠퍼 일행은 스윙바이를 이용해서 밀러 행성에서 만 행성으로 향한다. 문제는 적어도 광속의 1/3로 가르강튀아에 진입해야 하지만 인듀어런스 호의 속도는 너무 느리기 때문에 그냥 빨려들어갈 것이다. 또한, 속도가 붙은 상황(최대속도 광속 1/2)에서 감속하기 위해서도 엔진을 써야 한다. 이를 쉽게 하려면 중간에 작은 블랙홀이 하나 더 있어야 한다. 즉, 일행이 만 행성에 간 건 천운이 따라서 행성들과 블랙홀이 잘 배치되었기 때문이다.

쿠퍼 일행이 만 행성의 대기로 진입하는 중 얼어붙어 고체화된 구름에 부딪히는 장면이 등장한다. 이 구름은 드라이아이스에서 영감을 받았다고 한다.

만 박사가 제시한 데이터에서는 탄화수소(유기물)가 발견되었다는 데이터를 에밀리아 박사와 로밀리 박사에게 보여준다. 이 차트는 바위 샘플과 지리학적 데이터로 이루어진 것으로 실제로 칼텍의 박사과정 학생이 작성한 것이다. 하지만 이 모든건 만 박사가 조작한 것으로 드러나게 된다.

실제 영화 촬영지는 아이슬란드에 위치한 바트나이외퀼 국립공원(Vatnajökull National Park)에서 촬영했다. 배트맨 비긴즈의 초반부 촬영 장소로도 유명.

6 에드먼즈 행성

에드먼즈 박사가 발견했으며, 사람이 살 만한 환경을 가지고 있다는 신호를 보내오는 행성이다. 대부분 사막으로 이루어져 있다. 정황상 에드먼즈 박사가 도착한 후부터 그에 의해 거주지(베이스 캠프)가 건설된 것으로 보인다. 외계 행성 분류 상 유사 지구(또는 사막 행성)이라고 볼 수 있다.

아멜리아 브랜즈가 에드먼즈의 무덤을 만들 때 헬멧을 벗고 있는 것으로 보아, 대기 조성 및 기압은 인간이 별 불편 없이 호흡할 수 있을 정도이며 온도 또한 지구와 비슷한 것으로 보인다. 식물이 자생할 수 있는지는 묘사되지 않았으나, 인간이 호흡할 정도의 대기를 갖춘 것으로 미루어 보아 가능한 듯 하다. 중력이 어느 정도인지는 모르나 지구보다 특별히 세거나 약하다는 묘사는 없다. 그야말로 테라포밍에 굉장히 적절한, 미래 인류를 위한 축복의 행성인 셈이다.

7 4차원과 5차원, 테서랙트

마담 드 퐁파두르 우주선

4차원은 현재 우리 세계의 3차원 + 시간축 1차원을 말한다. 작중에서 언급된 5차원은 네번째 차원인 시간을 자유롭게 오갈 수 있는 단계를 표현하기 위해 사용된 것으로 보인다. 작중에서 큐브로 의역된 테서랙트(Tesseract)는 4차원 초입방체다. 한국에서는 SF 팬 외에는 매우 생소한 단어이지만, 미국 대중문화상으로는 한국보다는 익숙한 개념이라고 볼 수 있다. 1960~1970년대의 SF 붐 당시에 테서랙트를 다룬 소설들도 많았고, 그 중 특히 '시간의 주름살'은 1963년도 뉴베리 상을 수상하며 대중적으로도 널리 알려졌다. 어린이가 나오는 재밌는 SF니 꼭 보자. 의외로 한국에도 단어만은 알려져 있는데, 고작 2년 전의 어벤져스에서 이 케이스와 거의 일치하는 테서랙트-큐브 오역 논란이 있었기 때문이다. 이때 지적이 있었음에도 똑같은 잘못이 생기는 것을 보면, 국내 배급사 측은 일반 대중들이 단어 tesseract를 모른다고 생각하는 경향이 있다 할 수 있고, 따라서 실수로 튀어나온 오역이 아닌 의도적으로 한 의역일 가능성이 있다.

작중에서는 쿠퍼가 다양한 시간축 및 3차원 세계를 들여다 보는 형태로 구현되었다. 쿠퍼는 쿠퍼 일행을 여기까지 인도한 '그들'이 미래의 인간들이라고 확신했다. 그리고 쿠퍼는 차원을 조작하여 과거의 자신과 딸에게 메시지를 보내는데 성공했다.

크리스토퍼 감독은 킵 손에게 5차원의 구성과 형태에 대해 다양한 견해를 들은 후, 5차원 세계를 표현하기 위해 테서랙트에 영화적 표현에 어울리는 요소들을 추가하여 영상화 시켰다.

쿠퍼가 과거로 메시지를 전달하기 위해서는 현대 물리학에서는 두 가지 중대한 가정이 반드시 필요하다. 이는 초끈이론에 근거한 것으로, 중력의 끈은 다른 세 끈과는 달리 '차원의 끈'이라는 것에 연결되어 있지 않기 때문이라고 한다. 열린끈(양끝이 존재하는 끈)으로 되어 있는 강력, 약력, 전자기력의 매개입자들은 열린끝의 양끝이 우리의 4차원 시공에 붙어 떨어질 수 없는 데에 비해. 유일하게 닫힌끝(고리 모양)으로 되어 있는 중력의 매개입자는 4차원 시공을 벗어날 수 있다.

1. 3차원의 물건과 어떠한 정보도 다른 시공간막으로 이동할 수 없다. 이는 시공간막이 붕괴되어 우주가 파멸되지 않기 위한 필수 가정이다. 따라서 쿠퍼는 과거로 갈 수 없었다.

2. 중력만이 과거에 영향을 줄 수 있으며 이를 통해 메시지를 과거로 전달할 수 있다.

쿠퍼가 중력방정식을 모스부호로 딸에게 전달 완료 후, 테서랙트는 서서히 닫히기 시작한다. 그리고 웜홀을 통과하던 과거의 인듀어런스 호의 아멜리아 박사와 악수를 한다.