영화 "인터스텔라"에서 홀로그램 원리(holographic principle in the film "Interstellar")
홀로그램 원리(holographic principle)는 3차원적인 입체의 차원에 포함된 정보가 2차원 평면에 부호화될 수 있음을 시사하는 이론 물리학의 개념이다. 이 원리는 블랙홀의 연구에서 처음 제안되었는데, 블랙홀의 엔트로피(entropy)가 사건의 지평선 면적에 비례한다는 것에서 아이디어를 얻었다.
엔트로피는 시스템의 무질서 또는 무작위성의 척도를 말한다. 엔트로피가 낮다는 것은 질서가 있고 조직이 잘 정리되어 있다는 것을 의미한다. 반면 엔트로피가 높다는 것은 무질서하고 조직이 마구 흩어져 있다는 뜻이다.
정보 측면에서 엔트로피는 시스템의 정보량을 나타낼 수도 있다. 동전 던지기(앞면 또는 뒷면)와 같이 가능한 결과가 두 가지뿐인 시스템이 있는 경우 관련된 불확실성이나 정보가 많지 않기 때문에 엔트로피가 낮다고 할 수 있다. 그러나 주사위 굴리기와 같이 결과가 많은 가능성을 가진 시스템이 있는 경우 더 많은 불확실성과 관련 정보가 있기 때문에 엔트로피가 높다고 할 수 있다.
과학자들은 엔트로피를 사용하여 시간이 지남에 따라 시스템이 어떻게 진화하고 변화하는지 이해하고자 한다. 그들은 에너지와 정보가 어떻게 분배되고 시스템이 질서 있는 상태에서 더 무질서한 상태로 어떻게 이동하는지를 연구하고 있다. 물리학, 화학, 정보 이론 등 다양한 과학 분야에서 중요한 개념이다.
홀로그램 원리에 따르면 블랙홀의 자유도와 정보는 2차원의 사건의 지평선의 미시적 특성에 의해 완전히 설명될 수 있다. 이것은 블랙홀 내부의 정보와 활동이 그 경계에 홀로그램 투영으로 부호화될 수 있음을 의미한다.
홀로그램 원리는 기초 물리학에 대한 우리의 이해에 광범위한 영향을 미친다. 그것은 중력, 양자 역학과 정보 이론 사이의 긴밀한 연결을 제안한다. 또한 공간과 정보가 어떻게 관련되어 있는지에 대한 전통적인 개념에 도전하는 것이다. 홀로그램 원리는 물질과 에너지를 담고 있는 근본적인 실체로서 공간을 설명하는 것이 아니라, 공간이 경계에서 미시적 자유도의 얽힘에서 나온다고 설명한다.
영화 '인터스텔라'에서는 홀로그램 원리의 개념이 직접적으로 다루어지지 않는다. 그러나 영화의 특정 장면들은 정보의 저장과 조작, 블랙홀과 시공간 간의 연결과 같은 관련 개념을 건드린다.
영화속에서 주인공 쿠퍼가 시간의 다른 순간에 접근할 수 있게 해주는 4차원 정육면체(tesseract)의 표현은 블랙홀 근처에서 정보를 저장하고 검색하는 것을 환상적으로 해석한 것으로 볼 수 있다. 홀로그램 원리와 직접 연결되어 있지는 않지만 블랙홀이 정보를 보유할 수 있고 중력의 영향을 통해 다른 시간 상태에 대한 액세스가 가능할 수 있다는 아이디어를 묘사해주는 것이다.
또한 "인터스텔라"의 블랙홀의 시각적으로 놀라운 묘사는 시공간을 왜곡하는 블랙홀의 능력을 강조해 준다. 이 영화는 블랙홀의 강력한 중력으로 인해 빛이 구부러지고 경로가 왜곡되는 중력 렌즈 현상 또한 묘사하였다. 이 시각적 효과는 블랙홀이 시공간 구조에 심오한 영향을 미친다는 아이디어를 전달하며, 이러한 천체물리학적 물체에 대한 현재 과학적 이해와 거의 일치한다.
전반적으로 "인터스텔라"는 블랙홀과 시공간과 관련된 개념을 포함하여 이론 물리학의 요소를 결합하여 매혹적이고 상상력을 자극하는 줄거리를 만들어내었다. 이 영화는 과학적으로 완벽하지는 않을 수 있지만 시각적으로 놀라운 방식으로 이러한 개념을 제시하여 시청자에게 우주의 신비와 홀로그램 원리의 잠재적 의미를 상상하도록 영감을 주는 영화이다.
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