인터스텔라/고증오류

주의. 내용 누설이 있습니다.

이 틀 아래의 내용은 이 문서가 설명하는 작품의 줄거리나 결말, 반전 요소가 직, 간접적으로 포함되어 있습니다. 작품의 내용 누설을 원치 않으시면 이하 내용을 읽지 않도록 주의하거나 문서를 닫아주세요.

• 상위 문서 : 인터스텔라

1 개요

이 문서는 영화 인터스텔라의 고증을 다루는 문서이다. SF 장르의 관점에서 과학 법칙으로만 영화 내 요소를 분석하길 바람. 제작비와 관계없이 발생하는 고증오류 영화 내 등장인물이 실제로 행동한 결과가 과학적으로 옳은지만 확인한다. 영화 내 등장인물이 내리는 판단이나 예상 행동은 본 문단 외의 영역이다. 예를 들면 만 박사가 신호를 왜 발송했는지, 어떤 의도가 있는지가 아니라 그 전파 신호가 어떻게 수신되었을지를 다룬다는 것이다.

이론물리학적인 내용이 많이 동원되었으며, 또한 오랜만에 보는 하드SF(최소한 외피는 그러하다) 영화였기 때문에, 실제 이론적 고증을 잘 지켰는지에 대한 관심이 많은 영화였고, 초대질량 블랙홀(Supermassive black hole)의 경우 대중에게 잘 알려져 있지 않았기 때문에 '블랙홀에 들어갔는데 조석력에 의해 몸이 찢겨지지 않는 이유가 무엇인가?' 같은 말이 나오기도 했다. 하지만 그 외에 영화가 개봉했을 때에 가장 많이 논란이 되었던 것은 블랙홀 주변부 행성들의 설정과 그 가능성 여부였으며, 그 이외에도 몇몇 묘사에 대한 왈가왈부가 있었다.

이론물리학자로서 명성이 높은 킵 손 교수가 제작과 고증에 깊게 관여했기 때문에, 모든 면에서 이 영화의 고증이 철저하다고 생각하기 쉽지만 영화가 고증해야 할 부분은 이론물리학만이 아니므로 다시 생각해 볼 여지가 있다. 조너선 놀란이 칼텍에서 4년동안 관련 과목을 수강했다는 이야기가 화제가 되긴 했으나, 이 역시 상대성 이론 관련 수업에 국한하므로 다른 세부 설정의 합당성을 검증하기엔 어려운 면이 있다. 게다가 단순히 전문가가 영화에 참여해서 자문을 맡는 경우는 수도 없이 많지만, 어디까지나 최종 결과물을 만드는 것은 감독이고 감독의 목표는 상업영화를 만드는 것이지 다큐멘터리를 만드는 게 아니기 때문에 부분적으로 고증을 포기하는 경우도 많다. 아래에 서술되겠지만 이론물리학 관련 분야인 블랙홀의 외양 묘사에서도 영화의 비주얼적 분위기를 내기 위한 시각적 타협이 존재한다. 이는 킵 손이 저술한 '인터스텔라의 과학'이란 도서에서도 언급되는 부분.

2 NASA의 MRI 발명설

작중에서 NASA가 MRI를 발명했다는 언급이 등장하는데, 이에 대해선 나사가 이미 예전에 부인한 바 있다. 기본 개념이나 테스트 사진 등은 1952년에 이미 확립되고 촬영까지 했었다. 다만 필름이 아닌 디지털 이미지로 구현한 건 1960년대 아폴로 계획의 개발 부산물 중 하나다. 엄밀히 말하면 MRI를 쓸모 있게 만든 게 NASA. 참고로 이 디지털 이미지 프로세싱은 디지털 카메라의 시조이기도 하다.

3 인류를 살리기 위해 새 행성을 찾을 필요가 있었나?

작중에서 머피의 세대가 인류 마지막 세대가 될 것이라는 이야기가 언급된다. 그만큼 지구의 상황이 절망적이었다는 것인데, 다행히 작품 후반부에서 중력 제어법을 알게 되어 멸망 대신 다른 행성으로 이주의 길이 열리고, 대규모 우주 식민지(스페이스 콜로니)를 건조할 수 있었다. 이상하게도 엔딩에서는 사람들이 우주 정거장에서 살고 있고 위기를 넘긴 듯한 분위기라는 것 이외에는 구체적으로 어떻게 되었는지는 정확히 묘사해주고 있지 않아서 우주 식민지에서 임시로 살고 있거나 그것이 일종의 타 행성용 이주 수단이라고 가정할 수도 있겠지만 이 경우에도 이야기가 이상해진다.

우주 정거장 내부에 제대로 된 집을 포함한 각종 시설, 경작시설과 기념관이 있는데 임시 정착지라고 보기에는 너무 많은 노력을 들인 것이다. 또 타 행성으로 넘어갈 예정이었다면 쿠퍼의 조언을 받아 브랜드 박사가 있는 곳으로 준비팀을 보내거나 했을 것이다. 하지만 영화상에서는 그런 장면이 전혀 묘사되지 않는다! 오히려 주인공만이 고독하게 우주선을 탈취해 아무도 신경쓰지 않는 듯한 브랜드를 찾아 나서는 것으로 영화는 끝을 맺는다.

따라서, 태양계 내부의 콜로니에서 남은 인류가 다 살고 있고 이미 위기는 넘겼다고 상황을 이해해야 할 것이다.

이 경우 수십억에 달할 전 인류가 우주 정거장을 건설해 탈출했다는 것도 억지스럽지만, 우주 항행 기술과 격리된 대규모 환경 조성 기술은 별개라는 것도 문제다. 인공 생태계를 유지 가능한 환경을 만들 수 있다면, 이를 우주에 만드는 것보다 지구에 만드는 게 훨씬 쉬울 수밖에 없으니, 지구에 바이오스피어 2 같은 격리시설을 많이 만들면 되지 않느냐 하는 의문이다.

영화에서 인류를 위협하는 문제는 크게 세 가지로, 하나는 질소를 소모하며 농작물을 죽이는 바이러스로 인한 농작물생산 둔화, 다른 하나는 바이러스가 만드는 질소와 줄어드는 식물의 양으로 점점 줄어드는 공기 중 산소, 다른 하나는 점차 가속화되는 사막화로 인한 모래 폭풍(더스트 볼) 등이다. 그런데 각각을 살펴보면

• 후반부의 우주 식민지에서 쓰는 작물과 공기, 토양은 지구에서 가져왔을 텐데 멀쩡히 쓰는 걸 보면 바이러스를 차단할 기술은 있다.(작물은 종자은행에서 바이러스에 오염되지 않은 것을 가져 올 수도 있다)
• 산소의 경우 역시 대규모 우주 식민지에서 쓸 만큼 만들 수 있다면 지구 상의 바이오스피어 같은 격리시설에서 만드는 게 더 편하다.
• 모래 폭풍 역시 바이오스피어로 들어가버리면 끝.

즉 영화상에서 묘사되는 정도의 자연재해들은 인류가 타 행성으로 대규모 이주할 수 있을 정도의 기술이 있다면, 그냥 지구 상에 격리시설을 만들고 들어가버리는 게 훨씬 더 쉬운 수준이란 것. 규모가 문제인 것도 아닌 것이, 우주 식민지가 몇 개나 되는지는 알 수 없으나 살아남은 모든 인류가 탑승하고 유지될 수 있을 정도인데, 그런 것을 토성에도 건조할 정도면 지구 상에 전 인류가 거주할 만한 대규모 격리시설을 건설하는 것은 식은 죽 먹기일 것이다. 문제는 작중에서 발견된 행성들은 거주가 적합한지 아닌지 확신할 수 없는 단계인데, 이 단계에서 세운 대책이라는 플랜 A, B 모두 무작정 지구를 버리고 최대한 빨리 잘 알지도 못하는 행성으로 가자는 것이다. 불모지의 행성을 0에서 테라포밍하는 것보다야 뭔 짓을 해도 지구에 벙커 박고 사는 게 쉽다는 말(...).

물론 벙커에서 영원히 살 수는 없겠지만, 어쨌건 시간은 더 벌 수 있고, 우주정거장에서도 영원히 살 수 없는 건 마찬가지다. 오히려 기존 문명의 잔해나 각종 지하자원을 더 간단히 채취할 수 있는 벙커가 우주정거장보다는 자원 면에서 유리하다. 이걸 스토리 진행과 연관지어 고려해보면 인류가 다음 세대에 바로 멸망할 것이기 때문에 최대한 빨리 방정식 해법을 찾거나 인류가 살 새 행성을 찾아야 한다고 영화상 강조하는 내용이 어색하고 이상해지게 된다.

작중의 언급으로 보면 영화 초-중반부 시점에서 NASA 수뇌부의 과학자들은 플랜 B 이외에는 인류가 더 이상 지구에서 생존할 방법이 없다고 확신하고 있는 것을 보면 영화 상의 지구는 무슨 수를 써도 지구는 인간이 살 수 없는 환경인 것은 분명하다. 다만 '인류가 지구를 떠나서 우주의 스페이스 콜로니나 다른 행성으로 이주한다'는 목적의 개연성을 더 보충하기 위해서는 단순히 농작물 바이러스로는 설득력이 떨어진다는 것이다. 과학적 가능성은 떨어지지만 선샤인처럼 태양이 꺼져간다는 식으로, 바이오스피어를 지어도 인류가 생존을 보장받기 힘든 무언가가 있다거나 하는 식으로 말이다.

그래도 한가지 영화적 장치가 반영되어 있는데, 영화내 과학자들이 '외부의 존재'가 웜홀을 열고, 다른 행성으로의 탐사를 도와준다고 믿고 있기때문에, 현 지구보다 월등한 존재가 인도하는 바를 따라가려는 상황이라고 볼 수 있다. 영화내에서도 웜홀관측 후 중력부분의 연구가 엄청나게 발전되었다고 언급.

사실 위아래가 바뀌는 스페이스 콜로니 장면의 삽입 의도가 인셉션과 유사한 장면을 연출하기 위해 들어간 장면으로, 감독의 욕심이 반영된 것이라는 의견도 있다.이유없이 대칭덕후 각본도 화면도 대칭이어야해! 그... 그만 그 때문인지 스페이스 콜로니의 규모가 그다지 크지 않다. 애들 야구하다 홈런 때린 공이 천장 쪽에 붙은 집 유리창을 깰 정도로 가깝다. 규모가 큰 또 다른 콜로니가 있을지도 모르지만. 그런데 지름 수백 미터 내외의 정거장이라면 또 충분히 가능할 수도 있다. 파울볼을 높은 각도로 때리면 수십 미터를 상승하는데, 중심부로 갈수록 급격하게 중력(원심력)이 약해지기 때문. 다만 반대쪽 집의 창문이 깨지는 것이 선명하게 보일 정도로 가까울지는 의문이다.

3.1 작물 관련

인터스텔라에서 언급된 작물은 밀, 오크라, 옥수수의 세 작물로, 영화 상에서는 처음에 밀을 재배하다가 병충해와 환경악화로 밀이 잘 자라지 않자 농가들이 오크라를 재배하고, 그마저 자라지 않자 옥수수 농사로 전향한것을 보여주고 있다. 이에 대한 반론으로 당장 이거 말고도 척박한 환경에서도 잘 자라는 지구상의 작물은 많이 있다는 주장이 있다.

실제로 척박한 환경에서 자라는 작물의 대표주자로 피와 쑥을 예로 드는 주장이 있었는데, 쑥의 경우, 주식으로 삼을 무게대비 영양분과 칼로리가 안 나온다. 영양성분표를 보면 쑥은 1kg을 먹어도 180kcal 밖에 안 나오는데, 밥 100g이 170kcal 정도이니 쑥을 식사로 삼으려면 한 끼에 밥공기 10개 분량 쑥을 먹어야 된다. 그래도 포만감은 있겠네? 피의 경우 영양은 있어도 더럽게 맛이 없어서 상품가치가 없으니 농가에서 키울 상품으로서는 못 되는게 마찬가지다. 정말로 이거 안 먹으면 굶어죽을 지경이라면 모를까... 그런데, 또 영화상의 묘사는 그거는 아닌게 함정이다. 그리고 옥수수만 먹고 사는 제한적인 작물만 자라는 환경으로 변한다면, 인류는 무기염류 및 비타민의 부족으로 인해 면역력이 약해져서 감기같이 가벼운 병이라도 걸린다면 큰 병으로 발전할 확률이 더욱 높아져서 수명도 짧아지게 될 것이다.

4 바이러스 관련

질소를 내뿜는 바이러스 때문에 지구의 대기 조성이 변화하여 인류의 미래가 위협받는다는 묘사가 있는데, 이는 상식적으로는 말이 되지 않는 내용이다.

• 생명과학을 배운 사람은 알겠지만 바이러스는 핵산과 단백질 껍질로 이루어져 있어 세포성의 구조가 아니다. 그렇기에 질소를 이용한 상대적으로 고등한 물질대사를 전혀 할 수 없다. 아마 박테리아(세균)와 혼동했을 가능성이 높다.

• 질소 그 자체는 독성이 아니며 단지 상대적으로 산소 농도가 낮아지는 것이 인류에 위협이 될 뿐이라는 걸 감안하자. 70억 인류의 호흡이 지구의 대기에 미치는 영향은 미미하고 21세기의 인류가 화석 연료를 엄청나게 소모하는데도 대기 조성 변화가 비교적 느린 것에서 알 수 있듯이, 바이러스가 아무리 창궐한다고 해도 질소의 양을 늘려 대기 조성을 인류에 위협적일 정도로 변화시키는데에는 몇백만 년은 걸린다고 한다. # 그 이전에 작물이 전멸하고 인류가 굶어죽는 게 훨씬 빠를 것이기 때문에 굳이 언급할 필요가 없는 문제이긴 하지만, 작중에 숨이 막혀 죽는다는 대사가 있었기 때문에(...) 언급할 필요가 있었다.

아마 우주 관련 영화이다 보니, 이런 쪽 고증에는 별로 크게 신경을 쓰지 않은 것으로 보인다. 문제는 상대성이론과 블랙홀이야, 바보야!

5 사회 묘사

인류 멸망을 코앞에 둔 상황 치고는 사회역학적인 묘사가 너무 부실하다는 평가가 있다.

• 몇몇 작물 이외에는 멸종된 상황인데다가 식량도 모자란 상황인데, 굶주림 등에 대한 묘사도 거의 없거니와 틈만 나면 맥주를 마시고 있다. 기껏해야 야구를 보러 갔는데 핫도그 대신 팝콘을 먹어야 한다고 불평하는 정도.
• 묵시록적 설정과는 달리, 사회붕괴에 대한 묘사가 전무하다. 테러 장면이나 약탈에 대한 묘사도 전무하다. 다만 영화 말미에 사람들이 정처없이 피난을 가는 장면 정도가 나온다. 고담 시티 영화를 만들던 사람 치고는 참 선량한 시민 묘사이다
• 다단 로켓 없이 대기권 돌파가 무난히 가능한 엄청난 기술에 도달했던 사회였음에도 불구하고, 그 지적 기반이 붕괴되는 것에 대한 묘사가 너무 편의적이다. 물론 이는 영화의 주제를 강조하기 위한 장치로 이해해줄 수는 있다.

6 레인저 호와 다단로켓

주인공 일행이 인듀어런스 호에 탑승하기 위해 다단 로켓을 이용해 대기권을 돌파하는 모습이 나오는데, 레인저가 단독으로 간단히 대기권 돌파가 가능하다는 걸 보아 지구 대기권 탈출시에도 단순히 작은 연료 탱크 정도 달고 가는 것으로도 충분할 테니 이상한 연출이다. 이어지는 장면을 보면 별다른 추가 장비를 싣고 가는 것도 아니었고, 대기권 돌파시에 기체에 부하가 걸린다는 주장도 있으나 이 역시 다단 로켓을 사용하는 것과는 상관이 없다. 기체에 걸리는 부하는 가속도에 좌우되므로 부하와는 상관이 없는 문제고, 우주왕복선처럼 대기권 탈출과 재돌입에 몇 번이고 재사용 가능한 우주선도 이미 예전부터 나와 있다. 간단히 KSP 한 번 해 보면 단독으로 대기권 진입과 재탈출이 가능한 SSTO 만드는 게 얼마나 말도 안되게 힘든지 알 수 있다 더군다나 중력이 지구의 130%라는 밀러 행성도 단독으로 진입-재탈출하는 레인저가 어째 지구에서만 다단계 로켓 부스터를 사용한건지...

다단식은 엄청나게 낭비가 심한 방식이다. 그럼에도 불구하고 지금까지 이러한 낭비스러운 방식이 쓰이고 있는 이유는 로켓 엔진의 연료 효율이 너무 형편없이 낮기에 대기권 탈출에 그야말로 무시무시한 양의 연료가 필요하기 때문이다. 로켓의 원리를 비유를 들어 설명하자면, 물 위에 널빤지를 띄우고 그 위에 골프공을 한가득 실은 다음 골프채로 그 골프공을 뒤로 쳐날리면서 그 반동으로 전진하는 것과 비슷하다. 당연히 효율은 극도로 낮을 수밖에. 한 예로 아폴로 계획에 사용한 새턴 로켓의 경우 연료와 산화제를 합해 자그마치 360만 리터의 연료를 실었을 정도. 이렇듯 더 멀리 가기 위해 연료를 더 실으려면 그 무게 때문에 연료가 더 필요하고 더 무겁고 강력한 엔진이 필요하고 이 무게 때문에 연료가 더 필요해지는 악순환에 빠지기 때문에, 무거운 연료탱크와 엔진을 계속 버려서 무게를 줄여 나가는 것이다. 영화에서처럼 단독으로 대기권 탈출이 가능할 만큼 로켓의 효율이 좋아진다면 이런 방식을 사용할 이유가 전혀 없다.

심지어 대기권 탈출뿐만이 아니라 태양 질량의 1억배에 달하는 초거대 블랙홀의 중력권을 쉽사리 들락거리는 등 현대의 과학적 상식으로는 잘 설명하기 힘든 연출이 많이 보인다. 인듀어런스나 레인저에 따로 연료를 대량으로 탑재할 만한 공간이 보이는 것도 아니고, 연료를 많이 실은 게 아니라면 효율이 극도로 좋다는 얘긴데 이런 초월적 연료효율에 대해 따로 원리나 작동 방식에 대해 극중에서 별도로 언급되지도 않는다. 엔진의 연소 불꽃이 푸른빛인걸로 보아 아주 진보된 이온엔진 같은 물건일 가능성은 있지만. 그 외에도 작중에서 인공지능 로봇이나 10년간 연속으로 비행이 가능한 무인기의 동력원이 나온다. 현대 과학 수준을 초월하는 것이 꽤 나오는 편. 그런데 이게 태양전지라는 언급이 나오긴 하는데, 정작 작중 등장하는 무인기를 보면 프롭기가 아니라 제트기다. 당연히도 제트엔진은 연소시킬 연료가 필요하다. 써멀제트식으로 공기를 엄청나게 고온으로 데워서 분사하는 방식이 있긴 하나 이건 태양전지 따위로는 결코 에너지를 조달할 수 없는 매우 낭비가 심한 방식이라 현실적으로는 가능하지 않다.

그리고 로켓 엔진을 뛰어넘는 고효율의 추진체는 이온 엔진이나 전자기추진 엔진등 다양한 종류가 이미 개발중, 또는 연구 중에 있으며 그런 엔진들이 상용화된 미래라면 극중에서 레인저나 인듀어런스가 보여준 행성간 기동이 가능할 수도 있다. 당연히 그런 기동이 가능한 추진로켓을 이용해서 지구를 탈출하는 것이 맞지, 고전적인 2단 분리로켓을 쓰는 것은 결코 말이 되지 않는다. 해당 로켓이 새턴V 계열이라면 연료는 등유와 액체산소를 이용할 것이고, SLS 계열이라면 액체수소와 액체산소를 이용할 것이다. 석유는 당연히 부식성이 있는 액체이며, 범용성이 있는 연료이므로 언제 쓸지도 모르는 채 수십년을 보관하고 기다리는 것은 말이 안 된다. 액체수소와 액체산소는 영하 200도 가량의 극저온에서만 유지될 수 있으며, 로켓 부피의 연료를 통채로 영하 200도로 유지시키는 것은 말도 안되는 일이기 때문에 발사 직전에나 주입한다. 따라서 기왕에 있던 로켓과 연료를 이용해서 어쩌고 하는 소리는 그냥 말이 전혀 되지 않는다. 게다가 그런 로켓을 사람들과 과학장비가 가득한 지하기지에서부터 발사한다는 건...최첨단 인간파이를 만들고 싶었나?

7 행성들

7.1 세 개의 행성은 인류 생존에 적합한가?

NASA는 웜홀 너머에서 열두 개의 행성을 발견했으며, 그 중 세 곳에서 적합신호를 받았다. 이들이 작중 배경이 되는 밀러 행성, 만 행성, 에드몬즈 행성이다.

그런데 이들 행성은 모두 블랙홀 가르강튀아에 매우 가까운 곳에 자리잡고 있다. 가르강튀아 주변에는 강착원반이 형성되어 있으며, 보통 강착원반은 심히 뜨겁게 가열되어 X선이나 감마선을 방출한다. 다들 그렇게 헐크가 되는 거야 그런데 그러한 방사선으로 샤워하고 있는 세 행성이 과연 인류 생존에 적합할지 의문이다. 영문 위키피디아에 따르면 가르강튀아의 강착원반은 태양정도의 온도일 뿐이기에 X선이나 감마선을 수직 방향의 제트만 제외하면 그리 많이 방출하지는 않는다는 (아마도 태양 정도로만 방출한다는) 설정이라 한다. 블랙홀은 대부분 X선이나 감마선 관측을 통해 관측되기 때문에 그런 것을 내보내지 않는 블랙홀은 애초에 우리가 발견할 수가 없다. 하지만 주변에 빨아먹을 가스가 얼마 없어서 저런 것들은 별로 방출하지 않고 얌전히(?) 있는 블랙홀들이 얼마든지 있을 것이라고 과학자들은 추측하고 그 것이 가르강튀아의 설정으로 사용된 셈.

블랙홀의 제트로 다량의 방사선과 함께 가속된 물질들이 방출되기는 하지만, 그렇다고 해서 다른 방향으로 방사선이 방출되지 않는 것도 아니다. 가르강튀아의 강착원반에서 나오는 가시광선이 행성들 표면에 내리쬔다면 방사선 역시 마찬가지다.
블랙홀의 제트는 블랙홀이 주위 물질을 흡수하면서(강착원반), 그 물질이 내놓은 자기장이 블랙홀의 자기장이 되어 강착원반의 수직방향으로 고압의 제트를 내뿜는다고 한다. 가르강튀아 주위는 이런 물질들이 많이 부족해서 강착원반도 상당히 소형인 편이고, 따라서 자기장 또한 약해서 이런 제트가 존재하기 힘들다고 한다. (인터스텔라의 과학. 참조) 가르강튀아의 강착원반이 내놓는 에너지는 딱 태양 정도인 듯.

밀러 행성에서 20여 년의 시간을 손해보고 인듀어런스호에 돌아온 뒤 다음 방문 행성을 결정하는 회의에서 언급된 내용, 그리고 만 행성에서 탈출한 뒤 반파된 인듀어런스 호를 가르강튀아의 중력을 이용해서 가속시켜 에드먼즈 행성에 갈 수 있다는 발언 등으로 봤을 때 에드먼즈 행성은 가르강튀아에서 멀리 떨어져 있을 가능성이 있다. 실제로 웜홀 통과 직후 회의에서 가르강튀아에 대해 얘기할 때 도일이 '밀러 행성과 만 행성이 이를 공전한다'고 언급하므로, 에드먼즈 행성은 블랙홀을 공전하는게 아니라고 추론할 수도 있다. 만 행성을 갈지 에드먼즈 행성을 갈지 회의하는 씬에서 브랜드의 언급으로 볼때 밀러 행성과 만 행성은 가르강튀아를 공전하는 행성이 확실하고 에드먼즈 행성은 브랜드 박사가 밀러 행성과 만 행성은 블랙홀 주위를 공전하는 행성이라 생명의 씨앗이 발현하는 아주 작은 확률조차도 힘들게 만드는 척박한 환경이라면서 에드먼즈 행성으로 가야 한다고 주장을 하는 걸로 봐서는 에드먼즈 행성은 근접해 있는 다른 항성계의 행성일 가능성이 높아 보인다.

7.2 밀러 행성

가장 스펙터클한 비주얼을 보여준 동시에, 관련 설정으로 가장 논란이 많은 행성이다.

7.2.1 초거대 파도

밀러행성의 엄청나게 거대한 초거대 파도는 영화상으로 최소 1㎞는 되는 높이를 자랑한다. 그리고 그 파도는 1시간에 한번 꼴로 밀어닥친다. 그런데 조석간만의 차를 발생시키는 조석력은 로슈 한계에 따라 일정 수준 이상이 되면 아예 행성째로 갈갈이 분해된다. 태양이나 목성의 행성/위성들이 아주 가까운 거리에 없는 이유는 이 한계 거리 이내로 들어오면 가루가 되어 소행성 또는 강착 원반이 되거나 슈메이커-레비 혜성과 같이 모성으로 끌여당겨져 충돌하기 때문이다. 달도 지구에서 고작 1,700㎞ 거리까지 다가오면 반쪽난다. 따라서 작중 행성계의 중심이 되는 블랙홀과 적정한 거리를 유지하고 있어야 한다. 하지만 블랙홀이 너무 커서 오히려 조석력은 적은 편이다. 조석력은 그냥 중력의 강도가 문제가 아니라 중력원으로부터의 거리에 따라서 중력이 다르게 작용하여 엿가락처럼 늘리는 힘이다. 작중 나오는 가르강튀아는 엄청나게 거대한 블랙홀이라 생각보다 이는 크지 않다. 문제는 해당 행성에는 초거대 파도가 존재하고 있으며, 가르강튀아의 중력으로 인한 시간지연 역시 발생하고 있다는 것이다. 킵 손의 견해로는, 이러한 시간지연이 가능하려면 밀러 행성은 강착 원반의 안쪽에는 있어야 한다.

설정 오류인지를 확언하기 어려운 것은, 공개된 자료만 가지고는 밀러 행성의 반지름과 질량, 자전속도 등 주요 변수를 알 수 없다는 것이다. 거리의 제곱에 반비례하는 중력과 달리 조석력은 거리의 세제곱에 반비례해서 중력에 비해 거리가 멀어질수록 더 빨리 작아진다. 중력이 같은 지점을 비교할 경우 가르강튀아 같이 질량이 무지막지한 블랙홀은 오히려 조석력이 작아지게 되기 때문에 밀러행성의 경우 조석력의 영향은 작다는 설정도 가능할 수 있... 다고는 하지만 이 경우 초거대 파도가 성립할 수 있을까? 초거대 파도는 가능하면서 행성이 쪼개지지 않는 경우가 가능한가? 게다가 상상을 초월하는 규모의 시간지연도 일어나고 있다! 요컨대 시간 지연이 일어나는 가르강튀아의 중력 범위 내에 있으면서, 초거대 파도가 가능하면서 행성이 파괴되지 않는 설정을 만들어주어야 하는 것이다. 또한 그러한 행성에 물이 안정적으로 유지될 수 있는지에 대한 것도 추가될 수 있겠다.
킵 손 또한 처음에는 밀러 행성에 대해 매우 부정적이었으나, 과도한 우연의 일치를 상정한 결과 겨우 납득은 되는 정도의 과학적 설득력을 부여할 수 있었다고 한다. 즉, 처음부터 거대한 파도라는 비쥬얼을 기반으로 행성을 설정한 것. 밀러 행성의 가르강튀아와의 거리라든가, 달의 여부 및 그 달의 질량문제 같은 걸 영화에서 전혀 표현하지 않은 건 어쩌면 그를 위한 면피일수도 있겠다. 단, 킵 손이 이러한 시간 지연을 위해서는 가르강튀아아의 강착 원반 안쪽에 행성이 존재해야 한다고 말한 것을 생각하면 행성의 위치는 분명 오류이다.

영화 속에서 등장하는 현상이 지금 당장은 규명불가능하거나 현상을 목격하지 못했기 때문이라는 이유만으로 오류라고 단언할 수는 없지만, 이 논리대로라면 모든 현상은 이면의 숨은변수가 있을 수 있으므로 과학적이라는 논리도 가능하다. 고로 과학적 오류가 아니라고 주장하기 위해서는 최소한 이론/수식적인 증명은 있어야 한다. 좀더 자세한 설명은 킵 손의 '인터스텔라의 과학'을 본 위키러가 추가바람.

7.2.2 자전주기

일반적으로 강대한 조석력은 행성의 핵부터 비틀어버려, 목성의 위성인 이오처럼 마그마가 끓어오르는 빨간 행성이 되는 게 정상이다. 목성의 조석력이 워낙 거대하여 목성의 4대 위성 모두 내부적으로 지열을 포함할 것으로 예측되고 있다. 토성과 천왕성, 해왕성의 위성들도 좀 크다 싶은 놈들은 마찬가지 케이스. 따라서 안정된 대기와 수분이 존재하는 이 행성은 달처럼 반드시 한 면만 가르강튀아를 마주보고 있어야만 한다. 물리적으로도 밀러 행성은 강력한 조석력에 의해 조석고정되어, 한 번 공전할 때 한 번 자전하는 동주기 자전을 하여 항상 같은 면을 가르강튀아에 향하고 있어야한다. 달이 지구에 한 면만 보이는 것과 수성의 자전주기가 느린 것도 같은 이유다.

밀러 행성이 한 면만을 가르강튀아에 보이고 있다면, 작중에서 나타나는 현상을 설명할 수가 없다(일단 낮으로 보이는 환경묘사에서 가르강튀아는 화면에 보이지 않는다. 설정을 잘 묘사한 것이라기보다는 신경을 안썼다에 더 의견이 기울긴 하지만). 한 면만 가르강튀아를 향하고 있기 때문에 항상 같은 자리에 밀물이 존재해야하며, 고로 고정되어있는 거대한 파도가 우주선을 여러번 강타하는건 불가능해진다. 하지만 영화에서 밀러 행성의 모습은 그렇지 않다. 밀러 행성은 초당 10회 자전하는데, 밀러 행성에서의 시간은 보통 우주에서의 시간보다 61,000배 느리게 가므로 실제 밀러 행성에서 느끼는 하루는 1.7시간, 조석력에 의한 파도는 0.85시간마다 닥치게 된다.

7.2.3 이런 지옥같은 곳을 갈 필요는 없었다?

밀러의 신호는 도플러 효과에 의해 길게 적색편이된다. 만약 밀러의 우주선이 수백만 hz의 마이크로파로 신호를 전송했다면, 바깥에 있는 쿠퍼 일행은 라디오 전파 급의 신호를 받았을 것이다. 이래서야 제대로 된 신호라고도 할 수 없다. 당연히 이상하게 생각했어야 했다. 그러면서 정작 밀러 행성에서 밀러의 우주선의 잔해를 보고나서야 1시간도 안된 잔해라는 걸 알아차리는데 SF 매니아라면 처음에 아멜리아 박사의 말을 듣자마자 이미 밀러의 운명을 알고 있었을 것.

굳이 납득이 가게 설명을 해보자면 밀러 박사가 신호를 보낼 때 신호가 적색편이가 일어날 것을 예측해서 이를 보정해서 보냈을 가능성이 있다. 아니면 쿠퍼 일행이 적색편이된 신호를 받았지만 '당연히 중력이 세니까 적색편이가 되는거지 머 이상할 거 있음?'하고 생각했을 수도 있다. 그게 과학자의 태도입니까 과학자들이니 당연히 밀러 박사가 도착한지 그리 오래 지나지 않았으리라는 것은 알았겠지만 설마 도착하자마자 아주 좋다고 신호를 보낸 사람이 1시간도 안 되어 죽었을거라고 생각하긴 힘드니... 라고 하기엔 지구의 운명을 걸고 딱 한번의 기회로 모든 자원을 들여 탐사하는건데, 계산은 물로 하고 있는가 말이다. 쥐꼬리만한 데이터도 큰 자산이 되는 판에, 심지어 직접 행성에 도착해 보낸 데이터를 받은 탐사계획이 이렇게 구멍투성이라는 것은 너무 나이브한 플롯이다. 게다가 엄청난 리스크가 동반되는 탐사인데도 불구하고 플랜을 엉성하게 짰다는 것. 목숨 걸고 선발대로 탐사를 떠났던 세 사람만 불쌍하게 되었다.

웜홀을 통과한 직후 회의에서 로밀리가 '밀러 행성이 예상보다 가르강튀아에 가깝다', '밀러 행성에서의 1시간은 지구에서의 7년에 해당한다'고 말하는 장면이 나오는데, 그렇다면 라자루스 미션이 인듀어런스보다 10년 앞서 출발했으니 밀러가 행성에 도착한지는 2시간이 채 안되는 셈이다. 게다가 고중력에 의한 시간 지연은 행성이 아니라 블랙홀 때문이므로, 가르강튀아의 중력장 깊숙한 곳에 있는 행성으로 접근, 감속, 착륙하는 시간까지 감안한다면 사실상 행성 표면에 도착한지는 1시간도 채 안됐을 것이다. 주인공 일행이 "행성에 착륙-(영화상 연출을 길게 잡아줘도)수십여분간 탐색-1차해일 강타-(45분에서)1시간가량 엔진이 복구되길 기다림-2차해일 도착 직전 탈출"로 행성 표면에서는 1~2시간(바깥 시간으론 7~14년) 정도밖에 안 머물렀음에도 불구하고 인듀어런스에서는 23년이라는 시간이 흐른 이유도 이 때문. 그 짧은 시간내의 탐사는 한계가 있다... 하지만 반대로 생각해보면 그 짧은 시간에도 단박에 이 행성은 좋은 곳이다고 판단하고 청신호를 보내온 것, 물과 유기질이 발견됐다고 한 것을 감안하면 지구에서의 2년이라는 시간을 희생해서라도 착륙하기로 결정한 것도 무리는 아니다. 그 2년이 23년이 되어버려서 문제지...

작중 과학자들 멍청한 건 그렇다쳐도 오버테크놀러지에 가까운 타스와 케이스는 뭐하고 있었나 모르겠다
유우머 하고있었다

7.3 만 행성

밀러 행성만큼은 아니더라도 자잘한 묘사 문제가 존재한다. 자세한 내용은 만 행성 항목을 참고.

8 중력은 차원을 넘어 전달된다

이는 고증오류라기보다는, 증명되지 않은 영역에서의 이론적 배경 및 상상력을 토대로 하고 있기 때문에, 관련된 여러 입장을 소개하기로 한다.

일단 중력이 차원을 넘어 전달될 수 있는 유일한 힘이라는 이론은 초끈 이론(Superstring theory) 또는 M-이론(M-theory)적 주장이다. 초끈이론적으로 다른 끈은 모두 브레인(차원)에 속박되어 있지만, 중력자는 브레인(차원)에 속박되지 않은 유일한 끈이며, 따라서 차원간을 넘나드는 것이 가능하다는 것이다. 실제로 초끈이론에서는 중력이 네 가지 기본 힘들 중 독보적으로 약한 이유가 여분차원으로 중력이 새어나가기 때문이라고 추정하고 있다. 물론, 이론적 측면을 벗어나서 보면 초끈이론은 아무것도 예측하지 못하고, 전혀 검증된 바도 없는 이론이기도 하지만, 많은 이들의 희망(...)이기도 하고, 촉망받는 통합이론... 이었으므로 SF 설정에서 써먹더라도 특별히 이상할 것은 없다.
애초에 SF 장르에서는 현재 알려진 이론/실험적 바탕을 어느 정도 무시하거나 인식의 공란을 사변론적, 형이상학적인 비약으로 채워 이야기를 만드는 경우가 흔하므로, 최신의 이론적 예견에만 부합하게 설계한다면 별 문제가 아닐 수 있다. 반면 고증오류를 따지는 것은 현존하는 이론/실험적 바탕을 토대로 진행되는 것이고 분명 그것에 반하는 요소가 있으므로, 시각에 따라 이 문서에 들어갈 만한 논쟁의 요소가 있다고 하겠다. 게다가 초끈이론이 점점 세간에서 찬밥 대접을 받고 있는 와중이라 더더욱 그러하다. 물론 어떤 시각이 틀렸다 맞았다를 확언할 수 있는 경우는 아니다.
관련 서적들을 많이 읽어본 이들이라면 알겠지만, 이미 많은 사변론적 SF들이 이러한 이론적 상상력을 토대로 하고 있다는 것을 염두에 두고 이 항목을 읽도록 하자.

• 영화 내에서는 위 설정에 기반해 미래에서 과거로 중력을 통해 메시지를 보내거나 웜홀을 만들고 테서랙트를 창조하는 등 사실상 스토리 전개에 있어 핵심적인 요소가 되고 있으며, 보통 이는 널리 알려진 국소성 원리를 위반하는 것이므로 이것이 잘못된 설정이라고 생각할 수 있다. 다만 벨 부등식에 대한 실험이 미시적 규모에서 국소성 원리를 파기했다고 알려져 있으며 또한 최근 연구결과로 양자역학적 현상은 거의 원자 10000개 수준의 규모에까지 이르는 것으로 알려져, 거시적 영역이라고 해도 국소성 원리가 항상 성립하는지는 확언하기 어렵다. 요컨대 국소성 원리를 어겼다고 해서 설정 오류라고 단언할 수는 없다는 것이다. 오히려 작은 정보 전달의 영역에서는 비국소적인 시각이 보다 합당할 수도 있다.

반면, 이러한 양자역학의 비국소성(혹은 비실재성)과는 상관 없이, 현재까지의 경험적 증거만으로 봤을 때라면 중력은 빛의 속도와 동일하다는 것이 중론이다. 실제로는 중력은 (현재까지 실험적으로 규명되지는 않았으나) 중력자(graviton)를 주고받는 상호작용으로 일어나는 것으로 추정되고 있으며 이 중력자는 질량이 0인 입자인고로 상대성 이론에 따라 그 속도는 빛의 속도와 동일할 것으로 추정하고 있다. 실제 쌍성계의 별들의 움직임을 통해 간접적으로 관측한 결과로도 중력의 전파 속도는 빛의 속도와 동일하다는 결론이 수 차례 도출된 바 있다.

관련 내용은 나무위키 내의 중력, 상대성 이론, 게이지 보존 문서 및 위키피디아를 참조할 것.

• 상대성이론에 의하면 진공에서의 빛의 속도 c는 물질/에너지의 최대속도일 뿐만 아니라 물질간의 상호작용의 최대제한속도이기도 하다. 중력이 빛보다 빠르게 전달된다면 (영화에서의 묘사처럼) 과거나 미래로도 전달될 수 있으므로 이론적으로 시간여행이 가능해지며, 관련된 온갖 패러독스(발신을 보내기 전에 답장을 받는다던가)와 함께 기존의 모든 상식들이 붕괴된다. 이견이 있다는 부분도 아인슈타인의 이론에서는 중력파의 속도=광속 이지만 '실제로는 이보다 아주 아주 살짝 느린게 아닐까'하는 정도지, '빛보다 빠름ㅎㅎ'하는 수준은 절대 아니다. 빛보다 빠르다고 주장하는 순간 타임 패러독스에 부딪힐 가능성이 있다.

• 광속보다 빠른 입자의 존재 가능성은 이론적인 수준에서 예견이 되어 왔다. 이 입자가 다른 입자와 상호작용을 거의 하지 않기 때문에 증명할 수 없다는 이야기가 있는데, 그 입자가 상호작용을 하지 않는다는 말은, 상호작용을 통해 "정보를 전달 할 수 없다"는 의미이다.

"광자처럼 어떠한 상호작용을 하는 입자가 아무리 빨라도 광속 c를 초과하지 못한다", 다시말해 "상호작용 가능한 입자의 최대속도는 c"라는 이론이 광속불변 이론이다. 상호작용을 하는 입자는 광속을 초과하는 속도를 가지지 못하지만, 상호작용을 하지 않는 입자는 광속을 초과하는 속도를 가져도 어차피 상호작용을 하지 않기 때문에 문제가 되지 않는다.

관련 내용은 초끈이론, 타키온, 상대성이론, 알베르트 아인슈타인을 참조.

9 웜홀 너머로의 교신

작중 묘사를 보면 웜홀 너머의 '다른 은하계'에서는 태양계로 제대로 된 신호를 보낼 수 없는 반면, 태양계에서는 머피가 브랜드 교수의 부고 소식을 영상 메세지로 보내는 등 통신에 전혀 문제가 없어 보인다. 원래는 교신이 가능해야 하는데 브랜드 박사 등의 반응을 보면 이 연락두절에 대해 전혀 예측하지 못한 것으로 보인다. 그러나 밀러 행성에 다녀오고 난 뒤부터 명확히 설명되지 않은 이유로 이제부터 지구와 교신할 수 없다고 한다. 인듀어런스호의 발신 모듈이 고장났더라도 밀러 행성이나 만 행성에서 지구로 신호를 보내던 모듈을 이용하면 발신이 가능했을텐데 영화상에서 설명이 되지 않아 이상한 부분.

다른 설로는 일부러 브랜드 박사가 쿠퍼 일행이 속았다는 것을 알지 못하게 하려고 웜홀을 넘어가면 교신이 불가능해지도록 뭔가 장치를 해놨다는 설도 있다. 다만 인류의 운명을 지고 떠난 탐험대와의 교신을 일부러 끊는다는 건...

작중에서 태양계에서 웜홀 너머로 데이타 전송만 가능하다라고 나왔다.

10 블랙홀 묘사

영화가 특정 형태 블랙홀의 시각화 시뮬레이션에 많은 공을 들이기는 했지만, 도플러 효과에 의한 색 변화 묘사는 생략되어 있다(멀어지는 광원에서 발생하는 빛은 본래보다 붉게 변하며, 가까워지는 광원에서 발생하는 빛은 푸르게 변한다). 이는 관객들의 혼란을 줄이기 위한 것으로, 회전에 의해 강착원반이 비대칭적인 색을 지니면 오히려 혼란스러워 할 수 있다는 감독과 시각효과 담당의 판단에 의한 생략이었다. 같은 이유로 블랙홀의 회전 때문에 생기는 비대칭적인 블랙홀 그림자와 같은 부분들 역시 혼란을 일으킬 수 있다는 판단 하에 그래픽 시뮬레이션상 회전 속도를 영화 설정상 속도보다 대폭 낮추는 방식을 통해 생략되었다. 이창환 부산대 물리학과 교수가 킵 손의 강연에서 시뮬레이션 화면을 보고 와서 쓴 칼럼에서는 '너무 기괴한 모습이라' 타협했을 거라는 의견을 밝히기도 했다.

킵 손은 저서인 '인터스텔라의 과학'에서, 자신의 견해에 따르면, 밀러 행성의 경우 해당 시간지연이 가능하려면 강착원반 안쪽 궤도에 있어야 할 것이라고 서술하기도 했다. 다른 행성 설정이라고 쓰고 무리수라고 읽는다에 대한 킵 손의 시각이 궁금하다면 책을 읽어보자.

11 참고자료

천체물리학자가 가르강튀아와 밀러 행성 설정에 대해서 회의적인 입장을 표한 리뷰. 설정의 숫자를 계산해보면 말도 안되는 것들이고, 쿠퍼 일행은 방사능으로 즉사하거나, 기조력으로 엿가락이 되는게 맞고, 애당초 그런 궤도에는 행성이 존재조차 하기 어렵다는 의견이다.

블랙홀에 돌입하는 것에 대해 말이 안 된다는 의견이 많지만, 블랙홀의 위엄 때문에 기조력을 너무 과장한 측면도 있다는 주장도 있다. 블랙홀의 질량이 커서 사상의 지평면이 넓어질수록 기조력은 약해진다. 태양 질량의 블랙홀이라면 사상의 지평선(약 3km) 에선 사람 정도의 생물체는 갈갈이 찢기지만 세포 수준에서는 아무일 없다. 반면, 은하계 중심의 수억배의 질량에 해당하는 블랙홀이라면 지구 궤도(수억 km) 정도의 사상의 지평면 근처에서 받는 기조력은 의외로 매우 약해서 사람도 견딜수 있다. 물론 특이점에 다가갈수록 끔살되는 건 확정이지만, 적어도 살아있는 채로 사건의 지평면 안에 돌입하는 건 가능하다. 계산에 의하면, 태양 질량의 블랙홀이라면 사상의 지평선에 들어간 지 1/100,000초 만에 사망하지만 인터스텔라에 나온 것 같이 은하계 중심의 10억배 이상의 질량을 지닌 블랙홀이라면 1000초, 즉 30분은 더 행동할 수 있다고 한다. 물론 더 큰 블랙홀이라면 늙어 죽을때 까지 특이점 근처의 사망지점을 통과하지 못할 수도 있다. (블랙홀전쟁,p50,2011)

<인터스텔라>의 5가지 오류

물리학자 이종필 박사가 쓴 가르쳐 주지 않는 물리학

이종필박사와 천문학자 이강환박사의 영화 인터스텔라 1시간 반 오디오강의PLAY