Director : Christopher Nolan
Writer : Christopher Nolan, Kai Brid, Martin Sherwin
Actors : Cillian Murphy, Emily Blunt, Matt Damon
최근에 많이 회자되었던 크리스토퍼 놀란 감독의 영화 오펜하이머에 대해서 이야기 하려고 합니다. 사실 영화가 개봉되자 마자 오펜하이머와 블랙홀이 같이 검색이 되어 자연스럽게 물리학에 대해서 더 많이 관심이 가게 되었던거 같습니다.
1938년 독일의 물리학계에서 우라늄의 원자핵이 쪼개실 수 있다는 연구 결과를 토대로 엄청난 위력의 무기를 만들 수 있다는 가설을 실체화시킨 이야기입니다. 오펜하이머는 2차 세계대전 동안 미국의 일급 군사비밀인 맨해튼 프로젝트(Manhattan Project)를 이끌며 원자폭탄을 만드는 거대학 프로젝트를 총책임하면 이끌게 되며, 미국 뉴멕시코주 로스앨러모스와 테네시주 오크리지 등에 비밀 연구소에서 당대의 최고 과학자들을 대거 참여시키면서 고용인원 13만명의 초대거 프로젝트를 통해서 수년에 걸친 연구와 실험 끝에 원자폭탄 개발에 성공했고, 1945년 8월 6일 오전 8시 15분, 미군은 맨해튼 계획 과학자들이 완성한 원자폭탄 ‘리틀보이(Little Boy)’를 일본 히로시마에 투하했다. 사흘 뒤인 8월 9일에는 또 다른 원자폭탄 ‘팻맨’(Fat Man)을 일본 나가사키에 떨어뜨렸다. 두 원자폭탄으로 일순간에 11만~21만 명의 사상자가 발생했고,일본의 항복을 앞당김으로써 연합군과 일본군 간의 교전으로 인한 더 이상의 인명 살상을 방지하는 효과를 불러왔습니다.
오펜하이머는 초기의 유명세에도 불구하고 자신의 핵폭탄 발명을 둘러싼 윤리적 문제에 시달렸고, 이후에도 몇 년 동안 개인적, 정치적으로 큰 혼란을 겪게 됩니다. 정치적 문제는 오펜하이머가 생애 초기에 친공산주의적 의견을 가지고 있었고, 미국 공산당의 다수 의원과 우호적이었다는 사실로 인해 더욱 악화되게며, 이는 하원 반미활동 조사 위원회(HUAC)와 매카시즘 광풍이 휘몰아친 1950년대 미국 정치판에서 오펜하이머의 지위를 박탈할 수 있는 원인으로 작용했으며, 그의 측근들까지 궁지에 모는 상황을 초래하게 됩니다.
영화를 보게 되면서 블랙홀에 대해서 좀 더 관심이 생겼습니다. 사실 모든 것을 빨아들이는 무시무시한 존재라고 생각 했는데, 아는 것이 힘이라고 블랙홀이 좀 더 흥미롭게 다가옵니다.
블랙홀이란 그 질량에 의한 중력이 너무 강하여, 주변의 어떠한 물질도 밖으로 빠져나갈 수 없는 모종의 경계면으로 둘러싸인 물체를 말합니다. 흔히 이러한 경계면의 크기를 블랙홀의 크기로 지칭하고, 블랙홀의 경계를 ‘사건의 지평선(event horizon)’이라 부르며, 이 경계를 넘어서는 어떠한 정보도 외부로 전달 될 수 없다고 합니다. 블랙홀에 대해서 모호했던 부분을 예로들면 태양 정도의 질량을 가진 행성이 중력에 의해서 수축되면서 생기는 블랙홀의 크기는 반경 1km 정도라고 합니다.
2020년에 노벨물릭학상을 받은 로저 펜로즈(Roger Penrose)는 일반 상대성이론에 기반하여 블랙홀의 구조와 특성을 연구하고, 특히 블랙홀의 형성과 특이점(singularity)에 대한 연구는 블랙홀의 내부 구조와 사건의 지평선(event horizon) 너머의 물리학적 특성을 이해하는 데 중요한 역할을 했다고 합니다.
1. 펜로즈 과정(Penrose Process): 이 과정은 회전하는 블랙홀(즉, 케르 블랙홀) 주변에서 에너지를 추출할 수 있는 이론적인 방법을 설명합니다. 블랙홀의 에르고스피어(ergosphere) 영역에서는 물질이 블랙홀의 회전 에너지를 이용해 에너지를 방출할 수 있습니다.
2. 펜로즈 특이점 정리(Penrose Singularity Theorem): 펜로즈는 블랙홀의 중심에 고리 모양의 특이점이 존재한다는 것을 증명했습니다. 이 특이점은 일반 상대성이론의 예측에 따라 시간과 공간이 무한히 구부러지는 지점입니다. 특이점 정리는 중력이 붕괴할 때 특이점이 피할 수 없다는 것을 보여주며, 블랙홀의 내부 구조와 관련된 중요한 이론적 결과를 제공합니다.
물리학과 우주에 대한 관심은 지루한 일상에서 또다른 흥미거리를 제공하는 거 같습니다. 우리나라에서도 노벨물리학자나 배출되는 그날을 기대하도록 하겠습니다.
"플라톤주의적인 관점에서 수학적 진리는 절대적이고, 외형적이며, 영원하고, 인간이 만든 척도에 좌우되지 않는다. 그리고 수학적 객체는 자기 나름의 영원한 존재성을 가지며, 인간 사회나 특정한 물체에 의존하지 않는다."
위버멘쉬 통찰력 Pillar를 세워라 행복에 대하여 사건의 지평선 인연에 대하여 인생의 연결고리 자신의 태도 AI 컴퓨터 행복의 지름길 명상록 자녀교육 불안에 대하여 노스텔지어