만약 둥근 지구가 입방체 모양이라면?

지구가 둥글다는 것은 의심할 여지없이 과학적인 증명이 가능함에도, 구형인 지구를 입방체로 가정해 시뮬레이션 해본 영상이 유튜브에 올라와 눈길을 끌고 있다.

일본 IT 전문 매체인 기가진은 25일 유튜브 ‘채널 인공지능’에 올라온 ‘만약 지구가 큐브형이라면’이라는 제목의 영상과 내용을 소개했다.

지구는 반경 6400km의 구형으로 현재 알려져 있다. 지구가 둥글다는 사실은 기원전부터 제기됐고, 헬레니즘 시대의 학자 에라토스테네스는 지구가 구형인 사실을 알고 지구 크기를 인류 최초로 측정한 것으로 알려져 있다.

그러나 고대에는 일부 학자를 제외한 많은 사람들은 지구가 평평하다고 생각했으며, 오늘날에도 지구가 평평하다고 주장하는 사람들이 적지 않게 존재한다.

그래서 동영상에서는 지구의 구체와 밀도, 부피가 동일한 입방체를 가상으로 만들었다. 한 변의 길이는 10270km로, 밀도 체적이 동일하기 때문에 입방체 지구는 본래의 구형 지구와 같은 질량을 갖는다.

또 한 면의 중심을 도쿄로 놓고, 도쿄와 수직인 축으로 지구가 자전한다고 설정했다.

자전 중인 지구에서 우리가 아무렇지 않게 생활할 수 있는 이유는 중력 때문이다. 그리고 만유인력에서 지구의 자전으로 생기는 원심력을 제외한 수치가 중력이다. 구형에 접하는 면은 구의 반지름과 수직이 되는데, 우리는 지구상의 어디에서나 지상에 거의 수직인 중력을 느낄 수 있다.

그러나 입방체는 위치에 따라 각도가 바뀌어 버리기 때문에 중력을 계산하려고 하면 바로 위 그림과 같이 복잡하게 된다. 또 중력은 지구의 중심까지 거리의 제곱에 반비례하기 때문에 구와 달리 중심까지 거리가 일정하지 않은 입방체의 경우 중력의 크기도 달라진다.

이 까다로운 수식을 물리 엔진에 대입해 보면 중력의 방향은 아래 그림과 같이 된다. 모든 화살표가 입방체의 중심을 향하고 있는 상태다.

또 면의 중심에 있는 도쿄에서 중심까지의 거리가 구체 때보다 짧아지기 때문에 중력이 조금 증가하는 것으로 계산되지만, 지상에 중력이 거의 수직이므로 평소대로 생활이 가능하다.

그러나 대체적으로 입방체 면에서는 구체 보다 확실히 중심까지의 거리가 길어지기 때문에 중력이 줄어든다.

또 중력은 입방체의 중심으로 향하기 때문에, 지상 외곽 쪽에 있는 사람에게는 45도 경사가 느껴지게 된다.

결과적으로 중력의 방향과 크기가 변화해 평면 지형인데도 면의 중심을 향해 미끄러지는 듯한 이상한 현상이 일어난다.

또한 지구상의 바닷물을 입방체 지구에 흘려 보면 면의 중심에 물이 고여버리기 때문에 거대한 웅덩이가 면의 중심을 덮어 버린다. 그 결과 면의 중심부에 위치한 일본은 바다의 바닥에 가라앉게 된다.

한편 지구상의 대기는 중력에 의해 유지되고 있다. 따라서 입방체의 지구일 경우 해수와 마찬가지로 면의 중심에 대기가 모이게 된다. 그러나 중심에는 해수가 쌓여있기 때문에 인간이 사는 곳이 1~0.7 기압이라고 가정하면, 그 주위 10km 폭의 고리 부분만 인간이 살 수 있는 장소가 된다.