국제 학술지 네이처가 물리학자들이 가장 사랑하는 SF영화로 꼽은 2014년 작(作) 인터스텔라(왼쪽)와 2006년 작 프레스티지 포스터./워너 브러더스, 파라마운트





자신의 전공인 과학이 주제임에도 불구하고 정작 과학자들은 과학(SF)영화를 편하게 즐기지 못한다. 과학으로 볼 때 말이 되지 않는 장면이 나오면 영화를 보는 내내 정정하고 싶다는 생각이 머리를 떠나질 않기 때문이다. 그래도 가끔 마음에 드는 영화가 있다. 블랙홀을 그린 ‘인터스텔라’와 마술사가 나오는 스릴러 ‘프레스티지’가 대표적이다. 둘 다 크리스토퍼 놀란이 감독과 각본을 맡은 영화이기도 하다.
국제 학술지 네이처는 유엔(UN)이 정한 ‘국제 양자과학기술의 해’를 기념해 이같이 과학자들에게 가장 좋아하는 영화 장면을 조사한 결과를 지난 24일(현지 시각) 발표했다. 올해는 1925년 독일 물리학자 베르너 하이젠베르크가 미시 세계의 양자역학을 설명하는 불확정 성 원리의 기본이 되는 아이디어를 낸 지 100주년이 되는 해이다. 같은 해 오스트리아의 물리학자 에르빈 슈뢰딩거도 역시 양자역학의 핵심인 ‘슈뢰딩거 방정식’을 완성했다.
◇SF영화 통해 과학에 관심 가진 감독
네이처는 양자역학 탄생 100주년을 기념해 물리학자들을 인터뷰했다. 과학자들이 100년 된 양자역학 이론이 현실 을 어떻게 묘사하는지를 두고 의견이 갈렸지만, 좋아하는 SF영화에 대해서는 어느 정도 공감대를 형성했다고 네이처는 밝혔다. 여러 인터뷰에서 과학을 잘 묘사했다고 자주 언급된 작품은 2014년 작(作) 인터스텔라와 2006년 작 프레스티지였다.
두 작품의 감독인 놀란은 2023년 작 ‘오펜하이머’로 아카데미 감독상을 받았다. 그는 수상 소감 에서 어린 시절 본 SF영화 ‘스타워즈’와 물리학자 칼 세이건이 진행한 TV 프로그램 ‘코스모스를 통해 물리학에 대한 관심을 두게 된 것이 원자폭탄 개발 과학자들을 조명한 영화를 만든 계기가 됐다고 밝혔다.
프레스티지의 주인공은 1890년대 후반 런던에서 마술사 로버트 앤지어(휴 잭맨 분)와 앨프리드 보든(크리스찬 베일 분)으로, 각각 ‘ 순간이동’ 마술로 관객을 매료시키는 라이벌이다. 보든은 숨겨진 쌍둥이 형제로 관객을 속였지만, 앵거는 유명한 과학자인 니콜라 테슬라(데이비드 보위 분)의 도움을 받아 순간이동 장치를 제작했다.
전기자동차 브랜드로도 잘 알려진 니콜라 테슬라는 교류시스템을 개발한 실제 과학자로, 직류시스템을 개발한 에디슨과 치열한 경쟁을 벌였다. 당시 여론을 움직인 에디슨이 우위를 차지했지만 그래도 최종 승리는 테슬라에게 돌아갔다. 지금 우리가 가정에서 마음대로 전기를 쓸 수 있는 것도 테슬라의 교류 전송 덕분이다.
미국 카네기멜런대 물리학과의 배리 루오칼라(Barry Luokkala) 교수는 네이처에 “프레스티지는 정말 훌륭한 영화”라며 “무엇보다 어릴 적 경험했던 환상과 마술에 대한 매력을 잘 담아냈고, 순간이동에 관한 과학적 지식에서 과감한 허구적 도약을 시도했다”고 말했다.



1986년 작 ‘스타트렉 4: 고향으로의 여정’ 한 장면./파라마운트


◇영화 감수하고 노벨상도 받은 과학자
놀랄 감독이 8년 뒤 인터스텔라를 개봉하자 대중과 과학자 모두 환호했다. 영화에서 퇴역한 우주비행사인 조셉 쿠퍼(매튜 매커너히 분)가 웜홀을 통해 블랙홀 근처의 거주 가능한 행성을 탐사해 기후변화로 위기에 몰린 인류를 구하는 임무를 맡았다. 물리학자들은 인터스텔라가 과학을 정말 잘 묘사했다고 평가했다.
영국 임페리얼 칼리지 런던의 이론물리학자인 클라우디아 드 람(Claudia de Rham) 교수는 “인터스텔라는 실제 과학이며, 극한까지 밀어붙인 실제 물리 현상에 기반한다”고 말한다. 미국 조지타운대 물리학과의 카이 리우(Kai Liu) 교수는 “영화에서 제시된 공간, 시간, 평행 우주에 대한 아이디어는 매혹적”이라며 “시간을 거슬러 올라가 우주를 다른 시각으로 바라볼 수 있다는 개념 역시 흥미롭다”고 했다.
인터스텔라가 과학을 정확하게 그린 것은 영화에 나온 블랙홀 장면이 캘리포니아공대의 킵 손(Kip Thorn) 명예교수의 감수를 거쳤기 때문이다. 2019년 국제 공동 프로젝트 ‘사건 지평선 망원경(EHT)’은 전파망원경으로 처녀자리 은하단의 한가운데에 있는 M87 블랙홀을 동시에 관측해 그 모습을 처음으로 확인했다고 발표했다. 당시 공개된 블랙홀 모습은 앞서 나온 인터스텔라에 나온 컴퓨터 그래픽과도 흡사했다. 킵 손 교수가 그만큼 철저하게 감수한 것이다.
블랙홀은 사물을 끌어당기는 힘인 중력이 엄청나게 강해 모든 물질을 빨아들이는 천체다. 빛조차 빠져나오지 못해 영어로 ‘검은 구명’이라는 이름이 붙었다. 과학자들은 블랙홀 주변을 도는 물질에서 나오는 빛으로 블랙홀의 그림자를 확인했다. 킵 손 교수는 2017년 100년 전 아인슈타인이 예견한 중력파(重力波)를 검출하는 데 이바지한 공로로 노벨 물리학상도 받았다.



백 투 더 퓨처2에서 주인공이 호버보드를 타고 공중에 뜬 상태로 이동하는 모습./유니버셜


◇과거와 미래로 가는 여정도 호평
물리학자들은 과거로 향한 여정을 그린 SF영화도 호평했다. 1986년 작 ‘스타트렉 4: 고향으로의 여정’은 우주선 USS 엔터프라이즈호 승무원들이 지구를 위협하는 외계 탐사선을 만나고 시간을 거슬러 멸종된 고래를 찾아 나선다. 이 고래들이 탐사선의 신호를 해독해 재앙을 막을 단서였기 때문이다.
루오칼라 교수는 “이 영화의 놀라운 점은 엔지니어 스코티(제임스 두한 분)가 투명 알루미늄 제조 공식을 플렉시글라스 한 장과 교환한다는 점”이라고 말했다. 이 영화가 개봉될 당시 투명 알루미늄은 특허를 받은 지 얼마 안 된 신소재였다. 루오칼라는 “최첨단 재료과학이 그렇게 빨리 영화에 등장한 것은 “정말 놀라운 일”이라고 했다.
1989년 작 ‘백 투 더 퓨처 2’도 나중에 현실이 되는 기술을 그렸다. 첫 번째 작품에서 마티 맥플라이(마이클 J. 폭스 분)는 과거로 돌아가 젊은 아버지와 어머니의 사랑을 주선해 자신이 태어나도록 한다. 속편에서는 미래로 가서 불행한 처지에 놓인 자신의 아이들을 돕는다.
리우 교수는 영화에서 맥플라이가 탄 호버보드에 주목했다. 당시에는 상상에 그쳤지만, 지금은 현실이 됐다. 2014년 미국 스타트업 기업 아크팍스(ARX PAX) 연구소는 초전도체 기술을 응용해 만든 호버보드를 선보인 바 있다. 자기부상 열차처럼 자기장의 인력과 반발로 물체를 공중에 뜨게 했다.



힉스 입자를 처음으로 검출한 유럽입자물리연구소(CERN)의 CMS 검출기./CERN


이 밖에 과학자들은 2018년 작 애니메이션 ‘스파이더맨: 스파이더버스’도 과학을 잘 소개했다고 평가했다. 애니메이션에서 악당들은 평행 우주를 열기 위해 입자가속기를 만든다. 미국 데이비스 캘리포니아대(UC데이비스) 물리천문학과의 칼데론 데 라 바르카 산체스(Calderón de la Barca Sanchez) 교수는 “악당 부하가 맨해튼 지하에 입자가속기를 설치하는 장면을 봤을 때 정말 스위스 제네바 근처 거대강입자충돌기(LHC)의 검출기 중 하나인 CMS와 똑같아 보였다”고 말했다.
유럽입자물리연구소(CERN)는 2011년 CMS, ATLAS 검출기에서 양성자가 정면충돌하면서 물질에 질량을 부여한 힉스 입자가 튀어나온 흔적을 확인했다. 힉스 입자를 예측한 피터 힉스 교수는 2013년 노벨 물리학상을 받았다.
참고 자료
Nature(2025), DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-025-03440-7
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