'인터스텔라'에서 쿠퍼가 과거의 자신에게 메시지를 보낼 수 있는 원리는 무엇일까?

일반 상대성 이론의 권위자인 킵 손(Kip Thorne)을 과학 컨설턴트로 초청한 하드 SF 영화인 만큼 '인터스텔라'의 플롯 디자인은 매우 높은 과학적 요구사항을 담고 있다. 협력의 시작: 플롯 디자인은 확립된 물리학 법칙을 위반할 수 없습니다. 상상력 부분도 실제 과학 이론을 기반으로 해야 합니다. 이 두 가지 원칙은 기본적으로 엄격하게 구현됩니다.

그럼에도 불구하고 많은 사람들은 여전히 ​​영화를 보고 나서 이 영화가 버그로 가득 차 있고 과학 이론에 위배된다는 느낌을 받는다. 6년 전 이 영화를 처음 영화관에서 봤을 때 이런 느낌이 들었지만 사실 이는 영화에 담긴 과학적 이론적 배경에 대한 우리의 이해가 부족했기 때문이었다. 사실 킵 손은 이런 상황을 이미 예상하고 있었기 때문에 영화가 개봉되기 전부터 영화에 담긴 과학적 문제를 설명하기 위해 동명의 대중 과학 서적을 집필한 바 있었다. 이 책을 읽으면 과학에 관한 대부분의 질문에 대한 답을 얻을 수 있습니다.

물론, 이 책을 손에 쥐고 있다면 이 글을 전혀 읽을 필요는 없지만... 그러니 책을 읽지 않은 척하고 이 문제에 대해 간략하게 설명하겠습니다. 남자 주인공 쿠퍼가 과거의 자신을 5차원에서 본 것은 역설인가? 이 문제를 설명할 때 우리는 영화 속에서 쿠퍼가 빠져들어 과거의 자신을 볼 수 있었던 공간을 이해해야 한다. 4차원 초공간

쿠퍼가 빠진 초공간은 일반적으로 하이퍼큐브 공간(초체 공간)이라고 부르는데, 사실 일반적인 초체 공간과는 다소 다르다. 4차원은 일반 공간이 아닌 시간이다. 만약 그것이 진정한 하이퍼큐브의 4차원 공간이라면 쿠퍼는 그의 관찰 능력이 3차원 공간과 분리될 수 없기 때문에 그것을 볼 수 없다.

영화에서는 5차원 시공간에서 초신체 문명이 건설한 이 4차원 초공간에서(그들은 실제 4차원 공간에 이 4차원 하이퍼큐브 공간을 건설했지만 쿠퍼는 입체적인 부분만 볼 수 있고(영화에서는 입체적인 부분만 보여짐) 쿠퍼 앞에는 시간이 공간처럼 펼쳐지고, 우리가 평소 우주에서 자유롭게 움직이는 것처럼 쿠퍼도 다양한 시간 속에서 자유롭게 움직일 수 있다. 그러나 앞서 언급한 킵 손(Kip Thorne)이 세운 기본 원칙으로 인해 쿠퍼는 자신의 미래로 나아갈 수 없고, 미래에 인간이 지구를 떠나게 될 우주 도시의 일부를 초공간에서 찾을 수 없다. 물론 그러한 설정은 매우 이상할 것이기 때문에 영화는 실제로 이러한 당혹감을 교묘하게 피합니다. 이 초공간은 그의 딸 머피의 연구와만 연결되어 있기 때문에 쿠퍼는 그 연구에서 무슨 일이 일어났는지, 그리고 그가 언제 일어났는지 알 수 있습니다. 정상적인 시간과 공간으로 돌아오면 그 공부방은 그 시간에 더 이상 존재하지 않기 때문에 아무도 그 공부방으로 돌아오지 않을 것이다... 그러므로 미래 시간에 그 초공간에서 그 공부방을 찾는 것은 당연히 불가능하다. . 인과관계 루프

그래서 쿠퍼는 마치 비디오를 보는 것처럼 초공간에서 자신의 과거 모습만을 본 것입니다. 이 자체는 역설을 일으키지 않습니다. 그런데 문제는 쿠퍼가 자신의 과거 자신에게 메시지를 보냈다는 점인데... 인과관계 고리가 생기기 때문에 매우 당황스럽습니다...

이런 상황을 상상해 보세요: 쿠퍼가 과거의 자신에게 메시지를 보냈습니다. 그는 다음 추첨을 위해 복권 번호를 골랐지만 실제로 그 추첨에 당첨된 사람은 아무도 없었습니다. 그렇다면 과거에는 Cooper가 복권을 사는 것이 더 나았을까요? 만약 그가 그것을 사면, 그가 이길까요? ...생각만 해도 머리가 아프지 않나요...

하지만 초공간의 쿠퍼는 역사를 바꾸지 못한 것 같습니다. 그가 초공간에서 과거에 보낸 정보는 모두 그와 그의 이야기입니다. 그의 딸 머피가 받아들인 것은 미래에 그가 자신의 역사를 만들었다는 것인데... 기분이 이상하지 않나요? 이것은 원인과 결과의 순환이 아닌가? ...미래의 쿠퍼는 NASA 기지를 찾기 위해 과거의 자신에게 NASA 기지의 좌표를 보내고, 마침내 머나먼 블랙홀에 도달하기 위해 성간 여행을 감행하고, 블랙홀에 들어가 의 좌표를 보낸다. NASA 기지에서 자신의 과거로... 여기 원인은 어느 것일까요? 과일은 어느 것입니까? 시간과 공간을 통한 중력

이 시점에서 우리는 시간 역설이 마침내 발생했음을 발견했습니다. 그리고 그 이유는 쿠퍼가 과거에 정보를 보냈다는 것! 그렇다면 쿠퍼는 왜 과거에 메시지를 보낼 수 있을까요? 이것은 확립된 물리학 법칙을 위반하는 것이 아닌가? 사실 이것은 더 이상 알려진 과학의 일부가 아니라 상상력의 일부입니다. 상상력 부분에 대한 Thorne의 요구 사항은 실제 과학 이론을 기반으로 합니다.

실제 과학 이론에서는 자연의 4가지 기본 힘 중 3개가 3차원 공간에 갇혀 있으므로 중력만이 3차원 공간과 고차원 공간 사이의 유일한 소통이 됩니다. . 영화의 과학적 설정에서 중력이 침투할 수 있는 것에는 시간 차원도 포함됩니다. 이는 영화에서 중력이 시간에 걸쳐 정보를 전달하는 이론적 근거입니다. 역사를 완성하고 고차원 문명 구출 계획을 완성하라

영화 속 쿠퍼는 고차원 문명이 건설한 시간이 담긴 4차원 초공간에 존재한다. , (참고: 이 초공간은 머피의 연구에만 연결되어 있으며 이는 매우 중요합니다!) 따라서 그는 과거로 이동할 수 있지만 과거의 공간에 들어갈 수는 없으므로 이것 자체는 그렇지 않습니다. 기존 물리 법칙을 위반하고 중력을 통해 과거 머피와 자신에게 정보를 전달합니다. 그가 처음에 그것을 이해하기 전에, 과거 세계는 이미 중력을 통해 떨어진 책과 "머무르다"라는 요청과 같은 일부 정보를 받았습니다.

이런 일들은 과거에 일어난 일이라 과거를 바꾸지 않고 과거가 일어나도록 허용했다. 그리고 고차원 문명에 대한 실제 구출 계획을 이해한 그는 NASA 비밀 기지의 좌표를 과거로 보내 과거를 다시 현실로 만들었다. (그림 5)

역사를 완성한 쿠퍼는 ​​마침내 블랙홀에 떨어진 AI 타워가 기록한 특이점 부근의 양자 중력 정보를 중력을 통해 성공적으로 보내 고차원 문명을 완성했다. 구조 계획.