물리학자처럼 영화 보기

머리말

1부 - 시간에 대하여

1장: 시간여행의 가능성과 한계 - 〈백 투 더 퓨처〉 시리즈
영화로 보는 미래 | 시간여행에도 종류가 있다 | 시간여행은 이론적으로는 가능하다 | 웜홀을 통과하려면 | 엔트로피 증가 법칙 | 미래인의 존재가 의미하는 것 | 시간여행에 필요한 에너지| 맨몸으로 날아갈까, 뭔가를 타고 날아갈까? | 가고 싶은 과거로 갈 수 있는 가능성 | 과거를 바꾸는 일은 가능할까? | 부모 살해 패러독스 |과거가 바뀐 것을 인지하려면 | 시간여행을 지켜본 사람들은 어떻게 될까? | 여러 번 과 거로 돌아가면 나는 여럿이 될까? | 하늘을 나는 자동차가 실현되려면

2장: 과거로 돌아간 수사관에게 자유의지가 있을까? - 〈데자뷰〉
가장 리얼한 시간여행 | 과거를 보는 기술 | 소화불량에 걸린 결말 | 시간여행은 인체에 아무런 영향을 미치지 않을까? | 미래가 바뀌는 타이밍 | 시간여행자의 자유의지 | 더그의 행동은 제한된다 | 영화 제목에는 이유가 있다 | 더그는 몇 번째 시간여행 자였을까?

3장: ‘역행’이라는 새로운 시간여행 - 〈테넷〉
시간을 역행한다 | 파트너 이름의 유래 | 일반적인 시간여행 | 시간을 역행한다는 것은 | 역재생을 인식할 수 있을까? | 아무리 생각해도 마음에 걸리는 설정

4장: 살인 기계는 5차원 세계를 여행해서 왔을까? - 〈터미네이터〉 시리즈
기계와 인간, 어느 쪽을 보내기 쉬울까? | 워프한 곳의 연대를 알 수 있는 현실적인 방법| 시간여행의 비결

5장 : 한없이 시간이 멈춘 세계를 느끼고 싶다면? - 〈히어로즈〉
모든 것이 ‘멈추는’ 세계는 가능할까? | 의사적인 시간 정지는 가능하다 해도 | 물리학자로서 거슬리는 대목 | 호킹 박사의 시간여행자 실험

2부 - 우주에 대하여

6장: 우주로 내동댕이쳐졌을 때 최후의 이동 수단 - 〈그래비티〉
우주에서는 어떻게 지낼까? | 국제우주정거장은 무중력? | 지표의 0.00000001% | 살고 싶다면 가진 것을 버려라 | 우주에서 핸드 스피너를 돌리면?

7장: ‘가정용 전자오락기’로 달 착륙을 시도하다 - 〈퍼스트 맨〉
우주비행사가 된다는 것 | 가정용 전자오락기로 우주에 가다 | 연료 탱크를 떼어내는 이유 | 랑데부 방식의 장점 | 최대의 난관, 도킹 | 제미니 계획에서 아폴로 계획으로 | 달에서 본 밤하늘과 태양

8장: 화성에서 식물을 재배하는 또 다른 이유 - 〈마션〉
다른 행성의 달력 | 정지 화면만으로 원활한 대화를 나눈다 | 화성에서 산소를 확보하다 | 이동이냐, 난방이냐? | 인공중력을 만들어내려면? | 홀로 남겨진 남자 구출 작전 | 화성의 저녁놀 | 태양계 행성을 무대로 한 다른 작품

9장: 논문으로도 제시된 블랙홀의 생생한 모습 - 〈인터스텔라〉
은하와 은하의 거리 | 웜홀을 통과할 수 있을까? | 7년 가까운 시간 차이가 생기는 이유 | 지구와의 통신 | 다시 그 남자가 남겨졌다 | 블랙홀 내부로의 우주여행 | 〈인터스텔라〉에서 바라본 고차원 세계

10장: 성간비행의 필수 앱 - 〈스타워즈〉 시리즈
우주를 끌어들인 가족 | 은하계를 지배한다는 것은 | 성간비행을 과학적으로 생각해 본다 | 동면 기술의 필요성 | 양자 텔레포테이션 | 성간비행의 필수 앱

11장 : 우주인과 교류한다면 마스크를 잊지 말자 - 〈컨택트〉
마스크는 필수다 | 장비 없이 우주인과 교류하려면? | 텔레파시에 필요한 것 | 비선형 언어? | 우주인의 타당한 목적

12장 : ‘우주인의 시력’과 ‘항성’의 밀접한 관계 - 〈브이(V)〉
정교한 침략 계획 | 상상할 수 있는 겉모습 | 우주인을 통해 보이는 세계 | 진보된 과학기술과 지구 침략의 향방 | 생명의 가능성 | 초자연현상과 과학

맺음말

‘시간여행’으로 다시 돌아가 보자. 과거로 돌아가는 경우 인과율이 하나의 커다란 장벽이다. 이것은 빛의 속도가 세상에서 가장 빠르다는 것을 바탕으로 한다. 최고 속도가 있다는 것은 어떤 정보를 과거에서 미래로 전달할 수 있는 한계 영역이 있다는 의미다. 빛이 운반하는 정보는 광원추라는 빛의 속도가 그려내는 영역 안에서만 전달된다. 어떤 현상도 어떤 힘이 전달됨으로써 일어난 결과이다. 광속도가 가장 빠른 속도이므로, 원인과 결과의 시간차 역시 광원추 내에서만 존재한다는 것이다. 이에 따라 원인에서 결과가 비롯되는 인과관계가 성립된다. 상대성이론은 기본적으로 광속도가 가장 빠른 속도라는 원리를 토대로 한다. 따라서 상대성이론을 바탕으로 한 세계에서 시간은 인과율에 따라 과거에서 미래라는 한쪽으로만 성립한다.
1장 - 시간여행의 가능성과 한계

엔트로피가 증가하는, 즉 통상적으로 시간이 흐르는 세계에서 시간이 역행하는 것을 관측하려면 엔트로피가 감소하는 세계에 사는 사람이 이쪽으로 와서 봐야 한다. 예를 들어 뒤로 가는 차들이 잔뜩 있는 세계에 당신이 섞여들었다고 해보자. 차가 역방향으로 달리고 있으면 당신은 놀라겠지만, 그 세계에서는 모두가 뒤로 달리는 차를 당연하게 인식하고 있다. 당신이 아무리 이것은 시간이 거꾸로 흐르고 있는 세계라고 주장해도, 당신이 원래 있던 세계의 시간의 흐름과 사물의 변화가 자연스럽다는 것을 모르는 그 세계 사람들은 시간이 역행하는지, 부자연스러운 움직임인지 알아차릴 수 없는 것이다.
3장 – ‘역행’이라는 새로운 시간여행