광선검, 아무리 찔러도 안 다친다
광선검, 아무리 찔러도 안 다친다
  • 이종호/ 과학국가박사·과학저술가 mystery123@korea.com
  • 승인 2005.12.30 12:42
  • 수정 2005-12-30 12:42
  • 댓글 0
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스타워즈
조지 루카스 감독의 ‘스타워즈(Star Wars)’ 시리즈가 나왔을 때 수많은 사람들이 놀란 것은 서부극을 우주전쟁으로 변형시키는 데 성공했기 때문이다. 사실 ‘스타워즈’는 엄밀한 의미에서 가장 비과학적인 영화로 꼽혔는데도 세계적으로 흥행에 성공한 이유는 몇 가지 소도구 때문인데, 그 중에서도 가장 잘 알려진 것은 ‘광선검(레이저검)’이다.
주인공들이 광선검을 사용하여 결투를 하는데 빛이 순간적으로 생겨났다 사라졌다가 하더니 광선검에 몸통을 맞으면 흔적도 없이 사라진다. 한국인이 광선검 디자인에 결정적인 역할을 했다고도 알려졌는데 ‘스타워즈’ 이후로 SF 영화나 컴퓨터 게임에서 광선검은 기본적인 장비로 사용된다.
영화의 내용 대로라면 광선검에 버튼과 같은 장치가 있어 빛을 검의 크기로 조종할 수 있다. 그러나 광선검은 실제로 개발될 수 없는 불가능의 영역이다.
빛의 가장 기본적인 성질 중 하나가 ‘직진성’이다. 어떠한 빛도 직선으로 나가며 가다가 저절로 멈추지 않는다. 더구나 빛은 서로 부딪쳐도 상호작용 없이 그대로 스쳐 지나간다. 빛으로 이루어진 칼날은 아무리 휘둘러도 부딪치지 않고 그냥 지나치는데 자동차의 헤드라이트나 손전등을 연상하면 된다.
이와 같은 현상이 일어나는 이유는 우주에 존재하는 입자의 성질 때문이다. 모든 입자들은 서로 힘을 주고받는 입자 그룹인 ‘페르미온(fermion)’과 전혀 상호작용을 하지 않는 입자 그룹인 ‘보존(boson)’으로 나눌 수 있다. 전자(electron)나 양성자(proton) 등은 전자에 속하므로 서로 힘을 주고받지만(전기력), ‘파이 메존(π meson)’이나 뉴트리노(neutrino), 빛의 입자적 형태인 광자(photon)는 서로 아무런 영향을 끼치지 않는 후자에 속한다. 광선검이 빛으로 된 것이라면 영화와 같은 장면은 존재할 수 없다는 뜻이다.
만약 ‘스타워즈’에서 나온 검의 칼날이 광선이 아니고 플라스마라고 가정하면 실낱 같은 희망은 있다. 플라스마를 강력한 실린더형 자기장 안에 가둬둔다면, 영화와 같은 형태를 띨 수도 있다.
그러나 아직까지 엄청난 고온의 플라스마를 예리한 실린더 형태로 저장할 수 있는지 과학자들은 알지 못한다. 플라스마가 실린더의 끝 부분으로 끊임없이 새어나가는 문제도 해결해야 하며 자기장이 거리가 멀어짐에 따라 급격하게 크기가 줄어드는 것도 해결해야 한다. 날카로운 칼날 모양으로 플라스마를 가두기 위해서는 막대한 에너지를 공급하는 장치, 냉각장치, 플라스마 발생장치 등도 필요하므로 사람이 휘두를 수 있을 정도의 플라스마 검을 만드는 것은 더욱 어려운 일이다.
그러므로 학자들은 이 모든 장치들을 손잡이 만한 장치에 모두 장착하는 것이 불가능하다고 고개를 절레절레 흔들지만 영화감독들은 개의치 않는다. 관객을 끌어들일 수 있는 아이디어만 있다면 영화 속에서 무한한 상상력을 키울 수 있는 소도구들을 마음먹은 대로 등장시킬 수 있는 권한이 있기 때문이다.

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