아무래도 영화 속 이야기라서 이론적으로 설명할 수 있는 내용이 있고, 영화 속 설정 없이는 설명할 수 없는 내용이 있어서 이해가 어려울 수 있습니다. 그래도 다뤄볼 가치가 있는 내용이므로 한 번 알아보도록 하겠습니다.
먼저 앤트맨(Ant-Man)은 마블 코믹스에 등장하는 슈퍼 히어로입니다. ‘앤트맨과 와스프’라는 영화가 개봉했을 때 주제에 관한 질문을 많이 해주셨는데, 앤트맨은 핌 입자(Pym Particle)를 이용한 슈트로 몸의 크기를 조절할 수 있는 능력이 있습니다.
여기서 핌 입자는 만화 속 등장인물인 행크 핌 박사(Dr. Henry “Hank” Pym)가 발견했다고 해서 핌 입자라고 불리는 것이고, 당연히 상상 속 입자입니다.
만화 속 설정에 따르면 핌 입자는 원자 간의 간격을 조절해서 물체의 크기를 조절할 수 있습니다. 그리고 이에 관해서 이야기를 하려면 양자역학에 관해서 이야기해야 합니다.
양자역학이라는 단어를 해석해보면 양자는 띄엄띄엄 떨어진 양을 의미하고, 역학은 물체의 운동에 관한 법칙을 연구하는 물리학의 한 분야를 의미합니다.
그러니까 물질을 구성하는 기본 입자를 원자라고 합니다. 원자의 중심에는 양전하를 띠는 원자핵(+)이 있고, 그 주위에는 음전하를 띠는 전자(-)가 움직이고 있습니다.
원자의 크기는 10분의 1의 10제곱로 매우 작고, 원자핵은 10분의 1의 15제곱로 그보다 훨씬 작아 원자핵과 전자는 약 10만배 정도 차이나는 공간을 두고 있습니다. 이게 무슨 말인지 잘 와 닿지 않을 수 있는데, 원자핵 입장에서 전자와 아주 멀리 있다는 소리입니다.
그리고 핌 입자는 이 거리를 줄이거나 늘려서 물체의 크기를 조절할 수 있다는 것이 영화의 설정입니다. 그렇다면 이제부터 이야기할 것은 핌 입자가 존재한다는 가정하에 우리가 앤트맨이 되어 보는 겁니다.
만약 우리가 앤트맨처럼 작아지거나 커지면 제곱 세제곱 법칙에 따라 길이가 x배 늘어나고, 줄어들면 면적도 x^2만큼 커지거나 작아질 겁니다. 그리고 부피도 x^3만큼 증가하거나 감소할 겁니다.
사실 질량 보존의 법칙에 따라서 물체의 크기가 변해도 질량이 보존되어야 하는데, 앤트맨이 작아진 상태에서 개미를 타는 장면이 있는 것을 보면 질량이 보존된 것 같지는 않습니다. 그렇다는 말은 질량을 에너지로 바꿨다는 것으로 해석되나 아인슈타인이 발표한 질량-에너지 등가 공식인 E=mc^2에 따르면 지구를 폭파할 정도의 어마어마한 에너지가 발생해야 합니다.
이때부터 영화 속 상상의 설정으로만 이야기할 수 있습니다. 핌 입자는 밀도와 질량, 내구력 등을 조절할 수 있다고 하니 그때그때 최첨단 기술로 조절해서 괜찮다고밖에 이해할 수 없습니다. 궁금증이 해결되셨나요?
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