인터스텔라와 다중우주 존재의 가설

저번 글에 우리가 사는 공간은 3차원이지만, 이 공간이 물질로 인해 휘어진다면 이 얘기는 우주가 최소한 4차원 이상의 시공간으로 돼있다는 이야기가 된다고 하였습니다. 정확히는 4차원 이상의 시공간이 된다는 이야기입니다. 게다가 휘어지는 차원은 우리 눈에 보이지 않는 차원이어야 한다는 이야기죠. 그런데 이 사실은 아인슈타인 시대에 증명하기에는 역부족이었습니다. 그럼에도 아인슈타인은 재미난 이야기를 했는데, 시공간이 컨트롤될 수 있는 물질이고, 그 시공간 위에 갑자기 엄청 질량이 큰 무게가 나타나면 이 시공간이 큰 영향을 받을 것이라고 예상했습니다. 아인슈타인은 물질로 인해 영향을 받는다는 가정을 통해서 중력파라는 것을 예상합니다. 아인슈타인이 살던 시대에는 기술로 측정하는 게 어림도 없지만, 후대에 블랙홀끼리 충돌하 거나한 사건이 발생하면 중력파가 생길 것이고, 그 중력파는 물체의 질량을 알면 정확하게 측정할 수 있다고 공식까지 알려주고 세상을 떠나게 됩니다.

 

 

 

 

현재 일반상대성이론을 발표한 지 100년이 지난, 16년 2월 11일 미국 국립과학재단(NSF)이 갑자기 중대발표를 합니다. 그 예언은 아인슈타인이 반드시 있을 거라고 예언한 중력파가 실존한다는 것이었죠. 그리고 더 놀라운 점은 라이고 중력파검출팀이 밝힌 결과에 따르면 그 중력파의 세기는 100년 전 아인슈타인이 남기고 간 공식과 정확히 일치한다는 것이었습니다. 게다가 아인슈타인은 시공간상에 존재하는 모든 물질은 4차원에서 빛의 속도를 지니고 시공간이라는 물질은 질량이 없기 때문에 중력파는 공간상에서 고아 속과 동일할 거라는 추측을 했습니다. 그리고 이때 측정된 데이터에 의하면 중력파의 파동이 도달한 시간과 해당 블랙홀이 충돌한 위치 데이터를 같이 분석한 결과 중력파의 속도는 약 초속 30만 km 즉 광속과 정확하게 일치한다는 것이었습니다. 그러니까 아인슈타인의 상대성이론의 진위여부 논란에 종지부를 찍을 중력파 현상이 16년도에 전 세계 과학자들의 소름 돋는 사건이 일어난 것입니다.

 

 

 

 

그리고 아인슈타인은 중력파의 존재를 무려 100년 전에 예언했을 뿐만 아니라, 그 수치까지 공식으로 정확하게 알아낸 것이죠. 때문에 현재 인류는 빛이 아니라 중력으로 우주를 측정하는 전혀 새로운 과학인 중력파 천문학의 세계로 돌입하게 됩니다. 이게 너무나 소름 돋는 것은 우주의 모든 힘 중에서 중력만이 우리가 살고 있는 4차원 공간을 넘어서 그 이상의 차원에 영향을 미친다고 예상되기 때문이죠. 그래서 인터스텔라에서도 차원을 넘어서 과거와 서로 대화할 때 그 대화가 중력으로 대화가 된 겁니다. 왜냐면 중력파만이 차원을 넘어설 수 있기 때문입니다.

 

 

 

우리가 관측 가능한 차원을 넘어 영향을 미칠 수 있는 유일한 힘이 중력인 만큼 이론적으로 우리가 볼 수 없는 바로 옆 차원에 다중우주가 존재한다면 거기서 오는 중력으로 다중우주의 존재를 예측할 수도 있는 겁니다. 결국 중력파 천문학으로 현실적으로 증명이 불가능했던 다중우주를 증명할 가능성이 새로 생긴 겁니다. 무론 여기서 정확히 말하자면, 다중우주가 우리보다 높은 차원에 존재한다는 가설이 있는 반면, 아예 너무 멀리 떨어져서 측정하지 못한다는 가설도 있습니다. 어쨌든 아인슈타인 덕분에 새롭게 열린 중력파 천문학, 우리는 이를 통해서 전혀 새로운 물리학에 접근할 수 있을까요?