드래곤 볼과 앤트맨의 과학: 같을까?

[드래곤 볼과 앤트맨의 과학: 같을까?]

빛은 이중성인 입자이면서 파동인 것을 증명하는 실험. 양자역학의 기초. (사진은 pixabay에서)

초등학교 때는 수업을 마치면 만화방(만화를 보거나 대여하는 곳)에서 거의 살았던 것 같다. 아니 정확하게는 집에 가기 전에 들리지 않은 날이 없었던 것 같다. 돈을 내고 만화를 보았을 터인데, 용돈을 많이 받았을까.

여하한 만화방에서 보낸 시간이 매우 많았다. 만화를 보는 속도도 매우 빨랐는데 10권을 보면 1권은 공짜. 그런데 매일 보다보니 돈을 내고 볼 수 있는 양보다 훨씬 많이 본 듯하다. 남들은 동화책 읽을 시간에 나는 만화책을 보았다.

그러다가 5학년에 이사를 하고 나서는 중독적이던 만화책 보기를 그만두었다. 이후 만화방에 김용의 영웅문을 빌리러 가게 되었는데 그때는 대학을 졸업한 후였다. 중학교 3년, 고등학교 3년, 그리고 대학 4년. 초등학교 6학년의 1년까지 보태면 11년간 만화를 보지 않았다. 특별히 이유가 있었던 것은 아니고, 이사를 해서 만화방과 멀어졌다는 것이 이유라고 할 밖에.

2015년에 영화 [앤트맨]이 등장했다. 앤트자체가 이미 작은 느낌을 주지 않나. 현실세계에서 개미라는 것은 관심을 가지고 봐야 보이는 존재들 아닌가. 앤트맨은 앤트를 다루겠지만 뭔가 작은 것을 다룬다는 느낌이 들었는데 실제 영화를 보니, 과연 그랬다.

양자역학 기반 영화라고 했는데, 그런가 하고 넘어갔는데, 문득 옛 생각이 났다.

만화방을 다니지 않던 시절에 나는 [드래곤 볼]이라는 만화에 대한 이야기를 들었다. 만화를 끊었기에 볼 마음은 없었는데 너무 재밌다고 하니까 물어보았다. 제일 신기하거나 재미있는 것이 뭐냐?

물건이 커졌다 작아졌다 한다는 것이다.
집이나 자동차 등을 작게 해서 호주머니에 넣어 다니다가 필요한 곳에서 크게 해서 자동차를 타고 집에서 쉬고... 이렇게 큰 것들도 작게 만드는데 작은 것은 더 작게 만들고 복원시키고 할 수 있을 것이었다.

앤트맨에서 다루는 것과 유사하지 않는가. 만화인 드래곤볼이 1984년에 첫회가 나왔다 하니, 같은 과학적 원리가 적용이 된다면 인간의 2차적 평면에 드러났던 상상력이 31년이 지나서 3차원 영상으로 탄생한 것이 아니겠나.

만화 [드래곤 볼]을 한번 읽어봐야겠다는 생각은 없다. 그러니 드래곤볼에서 사용하는 축소와 확대의 과학적 기반은 모르겠다. 그러나 앤트맨은 양자역학을 기반으로 했다는 것이 명확하니 원리를 한번 공부해 보기로 했다.

앤트맨 1에서 핌입자를 도입하여 설명하고 있다.

먼저 실제 과학에서는, 물질은 분자로 이루어져 있고, 분자는 원자로 이루어져 있고, 원자는 아래의 그림에서처럼 원자핵 주위를 전자가 돌고 있는 상태이다. 고전역학에서는 이렇게 간단하지만 양자역학으로 가면 이 원자는 기본입자의 하나이고, 기본입자는 21개의 더 작은 입자로 되어 있다 (이를 표준모형이라고 한다).

앤트맨의 과학에서는 핌입자가 도입이 된다. 표준모형의 앤트맨 버전이라고나 하면 되겠다. 핌입자는 크게는 원자와 전자 사이의 공간을 없애어 크기를 줄이거나 환원하여 원래의 크기로 할 수 있는 특징을 가진다. 더 섬세하게 말하면 21개의 표준모델의 입자들 사이의 공간도 조절이 된다는 것이다. 핌 박사는 이 입자를 발견하고 줄이고 복원시키는 기술을 개발한 것이었다. 실제 과학에서 이런 현상이 있다는 결과는 물론 아직 없는 것으로 알고 있다만.

중앙의 원자핵을 중심으로 원을 그리며 운동하는 전자를 우리는 원자라하고, 이는 물질의 기본 구성물질이다. 양자역학적으로 말하면 원자는 다시 기본입자인 표준모형으로 이루어진다. (사진은 pixabay에서)

표준모형 (출처: brunch by 꿀과학)

양자역학이 20세기 초부터 논의가 있었고, [드래곤볼]은 1984년에 탄생을 했고, [앤트맨]은 2015년에 첫 선을 보였다. 2018년에 앤트맨2가 개봉이 되었는데 여기서는 양자역학을 더 새롭게 다루고 있다. 이를 이해하기 위해서는 양자역학에 대한 공부를 좀 더 심도 있게 해야 한다. 시공간의 개념이 사라진 양자 영역을 다루니 말이다. 또한 2022년에 3편도 나온다 하니 공부를 한번 더 섬세하게 해서 2편도 즐기고 3편을 예비해야겠구나.

드래곤볼에서도 이런 개념이 나올까? 궁금하지만 참기로 하고 시간내서 양자역학을 더 파 보는 걸로.