스타 트렉의 물리학 (Physics of Star Trek), 개정증보판

오랫 동안 시청자들의 관심과 사랑을 받으며 인기리에 방영된 장수 SF 프로그램 `스타 트렉`과 이 연속극에 빠질 수 없는 `엔터프라이즈 호`를 소재로 삼고, 이 우주비행선이 은하 구석 구석을 누비며 활약하는 모습을 물리학과 연관지어 설명하는 내용이 무척 흥미로운 책입니다.

단순히 물리학 이론을 설명하는 정형화된 접근에서 탈피하여 읽는 사람이 드라마의 그 상황에 맞는 장면 장면을 떠올리며 마치 같이 화면을 보면서 이야기를 듣는 느낌도 들 수 있겠는데 드라마 안에서는 당연하게 언급되는 초광속 이동이나 전향 방어막, 우주선 은폐기술, 견인 광선 등은 물리학적인 관점에서 볼때 헛점이 많거나 구현하기가 극히 어렵다는 점이 있습니다.

게다가, 고려해야 할 점이 한 두개가 아니지만 이것만 따지고 있자면 작품은 어디까지나 딴지의 대상으로 전락하고 그렇게 그 모든 신기술들을 빼앗아 버리면 엔터프라이즈 호는 아무런 매력이 없어 보는 재미도 사라지겠죠.

그걸 모를리 없는 제작진들도 그러한 점들을 많이 의식했는지 이러한 맹점에 정당성을 부여합니다. 그것은 이야기에 나오는 우주 함선의 능력들을 사용 가능하게 해주는 특별한 장치와 관련 기술들에 대해 등장 인물들이 대화로 설명을 해주는 식으로 나오지만 그렇더라도 어딘가 적당히 퉁치는 느낌이 없을 수는 없겠지요.

하지만, 이미 오래전에 제작진들이 그러한 기술들을 지칭하는 용어들의 선정과 그걸 설명하는 점에 있어서는 참으로 놀라울 정도의 선견지명이 있었다고 저자는 극찬을 하고 있습니다. 그 이유는 오늘날 새롭게 갱신되는 물리학의 첨단 이론들이 스타 트렉의 내용과 엔터프라이즈 호의 기술 사용이 물리 법칙에 위배되지 않아 가능할 수 있다라는 방향으로 제시되고 있기 때문입니다.

<엔터프라이즈호는 아니지만 적당한 이미지 하나 땡겨와서.>

그 어떤 물체도 이미 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 의해 광속에 도달할 수 없다고 밝혀졌으니 그럼 엔터프라이즈 호는 어떻게 초광속 이동을 할 수 있을까 의아하게 생각할때쯤 등장하는 이론이 있으니 바로 영화 인터스텔라에서도 나온 `웜 홀(worm hole)` 입니다. 속도와 상관없이 특정 공간 영역을 통해 심지어 시간 여행까지 가능한 이론으로 스타 트렉 특정 에피소드에서 이런 식으로 시공간을 이동하는 에피소드들도 있었나 보군요.

그리고, 또 하나의 가능한 이론으로 등장하는게 바로 `알쿠비에레` 이동입니다. 이건 추진력을 사용하는 것이 아니라 중력장 속에서 공간을 왜곡시켜 이동하는 방식으로 이 이론에 따르면 웜홀 없이 공간을 펼치거나 접는 방식으로 중력의 공간을 이동할 수 있다는 이론입니다. 좀 우기자면, 우주의 축지법 정도..?

<그래도 엔터프라이즈호 이미지 한 장 정도는 있어야겠기에.>

외계에 생명체가 살고 있다면 어떻게 그들을 발견할 수 있을까요? 아무도 가보지 못한 미지의 세계로 우주선을 띄워보낼 것인가, 아니면 그들이 우리를 먼저 발견? 설마 그들도 우리의 텔레비전의 주파수를 찾아내어 스타트렉을 보았을리는 없겠죠? 어쨌든 현재 뿐만 아니라 앞으로도 우주 비행이라는 것은 엄청나게 어려운 일입니다.

초광속 비행이건 아니건 간에 우주 공간을 이동하려면 우리가 생각하는 것보다 훨씬 더 많은 양의 막대한 에너지가 필요하기 때문입니다. 알쿠비에레 이론처럼 공간을 구부러뜨리면 에너지를 절약할 수도 있겠지만, 외계 생명체를 만나거나 아니면 인류의 생존과 거주에 적합한 행성을 찾을 확률을 높이려면 아마도 우리 은하 외에 다른 은하 몇 개는 더 들러야 할수도 있으니 빛의 속도로 여행한다 해도 1천년 이내에는 힘들다고 저자는 말합니다.

<TV 연속극과 영화 출연진들.>

 에필로그에서 저자는 다음과 같이 말하고 있습니다.

오늘날 우리가 누리고 있는 문화는 인간의 지적인 노력과 함께 현대 물리학이 이루어낸 기적이라고 할 수 있다. 과학이 문화와 완전히 분리되어 개별적으로 존재한다고 생각하는 사람들도 많지만, 사실 과학은 우리의 문화를 이루는 필수적인 요소이다.

우리는 우주를 탐험하면서 인간의 지적 능력이 얼마나 위대한 것인지를 알게 되었다. 그러나 그것은 문학이나 미술, 또는 음악처럼 여러 사람들이 공유하며 즐길 수가 없다. 이것은 매우 안타까운 현실이다.

작가의 주장에 동의하며 다만 이 책이 쓰여진 이후, 우리는 오늘날 놀랍게 발전한 기술들의 도움을 받아 제작되는 영화에서 이런 간접 체험과 관련 정보들에 대한 공유를 할 수 있게 되었습니다. 작년의 그래비티(Gravity)와 올해의 인터스텔라(Interstellar)가 그런 장을다소나마 열어주었다고 봅니다.