웜홀 넥서스

Wormhole Nexus, The

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테라젠 스피어의 웜홀 네트워크의 형태, 범위, 설계

웜홀 계량
이미지 제공: Steve Bowers
전형적인 통과 가능 웜홀 입구이다. 327AU의 배제 구역으로 둘러싸여 있다.

테라젠 문명이 건설한 것 가운데 가장 거대한 연결 체계는 웜홀 넥서스이다. 이것은 수백만 개의 인공 웜홀로 이루어진 모듈식 네트워크이며, 수천 광년에 걸쳐 뻗어 있다. 6천 년이 넘는 세월 동안 이것은 테라젠 버블을 하나로 묶어 왔다. 그 덕분에 어떤 소폰트든 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 길어야 몇 년 안에 건너갈 수 있다.

철학자, 예술가, 역사가, 공학자에게 웜홀 넥서스는 단순한 기반 시설이 아니다. 그것은 수백만 개의 웜홀과 수십억 개의 지원 구조물, 서비스 체계, 공급 네트워크를 넘어선 존재이다. 또 테라젠 우주의 순환계이기도 하다. 필요한 곳으로 소폰트, 함선, 물질, 데이터를 실어 나른다. 동시에 그것은 문명 그 자체의 상징이다. 아르카일렉트들이 모든 더 낮은 토포소픽 존재들에게 준 선물이며, 정신이 시공간의 위상 자체를 어떻게 뜻대로 휘게 만들 수 있는지를 보여 주는 궁극적 구현이기도 하다.

하지만 그 거대한 규모와 힘에도, 또 그것을 기리는 장중한 연설과 아름다운 찬가에도, 대부분의 소폰트는 웜홀 넥서스를 거의 의식하지 않는다. 그것은 그저 거기에 있다. 언제나 배경에서 매끄럽게 작동하며, 1만 2천 광년에 걸친 문명을 조용히 하나로 유지한다.

용어

웜홀 넥서스 전체는 두 하위 체계로 이루어진다. 하나는 물리적 물체를 수송할 수 있는 Morris-Thorne-Kuhfittig 웜홀의 통행형 넥서스이다. 다른 하나는 데이터만 수송할 수 있는 Hayward 웜홀의 통신 넥서스이다.

테라젠 영역에는 대략 10억 개의 성계가 있다. 그중 1억 개는 통신 넥서스와 연결되어 있고, 1천만 개는 통행형 넥서스와 연결되어 있다. 이렇게 연결된 성계들은 보통 고르게 분포한다. 그래서 연결되지 않은 성계에서도 빛의 길(Lightway), 빔라이더, 또는 넥서스 지선으로 일반 우주를 지나 몇 광년만 가면 넥서스에 닿는 경우가 대부분이다. 하지만 일부 지역은 넥서스 연결 밀도가 훨씬 높거나 훨씬 낮다. 이런 차이가 생기는 이유는 모도소폰트들에게도 늘 분명한 것은 아니다. 별이 훨씬 적은 은하 두꺼운원반에서는 연결된 성계도 그에 비례해 드물다. 그래서 일부 거주 성계는 넥서스에서 수백 광년 떨어져 있기도 하다.

접근 가능 넥서스는 모도소폰트가 이동할 수 있도록 개방된 웜홀들의 집합을 뜻한다. 넥서스 내부의 모든 경로 지정은 아르카일렉트 체계가 수행하므로 모도소폰트는 이 구역 밖으로 이동을 시도하는 것조차 할 수 없다. 더 낮은 초월지성에게도 비슷한 제한이 적용된다. 다만 그 제한은 다소 덜 엄격한 듯하다. 그래서 S1- 접근 가능 넥서스와 S2- 접근 가능 넥서스 같은 표현을 쓸 수 있다.

통행 가능 넥서스(Traversable Nexus)의 위상 구조

통행 가능 넥서스는 스타게이트, 릴레이, 슈퍼 릴레이로 이루어진 프랙탈 트리 네트워크를 사용한다.

가장 낮은 단계에는 일반 성계 1천만 개가 있다. 이는 테라젠 우주 전체 별의 약 1%에 해당한다. 이 성계들은 거의 서로 직접 연결되지 않는다. 대신 릴레이에만 연결된다. 이 성계들에 있는 웜홀 입구를 스타게이트라 한다.

그 위 단계에는 릴레이 33,600개가 있다. 각 릴레이 성계는 스타게이트 300개와 슈퍼 릴레이 1개에 연결된다.

최상위 단계에는 슈퍼 릴레이 126개가 있다.[1] 각 슈퍼 릴레이는 완성되면 릴레이 300개에 연결된다. 마지막으로 모든 슈퍼 릴레이는 이상적으로 다른 모든 슈퍼 릴레이와 연결된다.

원칙적으로 이 위상 구조에서는 어떤 성계에서 다른 어떤 성계로도 최대 다섯 단계면 갈 수 있다. (출발지 > 출발지 릴레이 > 출발지 슈퍼 릴레이 > 목적지 슈퍼 릴레이 > 목적지 릴레이 > 목적지 성계) 하지만 외부 영역(Outer Volumes)에 있는 슈퍼 릴레이 다수는 최근에 건설된 곳이라 아직 완전히 연결되지 않았다. 그래서 이동에 한 단계가 더 필요할 수 있다. 변경(Periphery)에 있는 소수의 최우선 목적지는 장거리 라인레이어로 도달했다. 그러나 대체로 변경에는 완성된 웜홀 연결이 없다. 이 지역은 상대론적 탐사선과 식민선만이 다니는 영역이다.

모든 슈퍼 릴레이를 서로 연결하면 최상위 단계의 혼잡을 줄이는 데 도움이 된다. 또한 슈퍼 릴레이 여러 개가 파괴되더라도 넥서스 대부분이 계속 연결되므로 전체 넥서스의 견고성도 높아진다. 비용도 적게 든다. 현재의 모든 슈퍼 릴레이를 서로 연결하는 데 필요한 웜홀은 7,875개뿐이다. 다만 이렇게 생기는 고리 구조는 세심하게 관리해야 한다. 슈퍼 릴레이 사이 모든 웜홀의 시간 변위는 넥서스 엽층(Nexus Foliation)과 정렬되어야 한다. 그래야 비서 붕괴(Visser Collapse)를 피할 수 있다.

넥서스 위상 구조
이미지 제공: Liam Jones
웜홀 넥서스의 단일 가지를 이루는 슈퍼 릴레이, 릴레이, 스타게이트를 도식으로 나타낸 그림이다
물론 이 위상 구조는 이상적인 모델이다. 실제로는 모든 슈퍼 릴레이가 완전히 연결된 것은 아니다. 슈퍼 릴레이와 릴레이 사이, 또는 릴레이와 일반 성계 사이의 정확한 연결 수는 300개보다 많거나 적을 수 있다. 변경 근처에서는 넥서스가 아직 건설 중이므로 웜홀이 훨씬 드물다. 가장 바깥쪽 슈퍼 릴레이 육각형도 아직 미완성이라 300개보다 적은 릴레이에 연결된다. 반대로 내부 구역(Inner Sphere)는 연결 밀도가 더 높고 위상 구조도 조금 더 복잡하다. 이 지역에서는 전체 별의 약 4%가 통행 가능 넥서스에 연결되어 있다. 이 성계들 가운데 많은 수는 초기의 원래 S3 넥시(Nexi) 시대에 만들어진 지선 웜홀의 서비스를 받는다. 이 웜홀들은 릴레이가 아니라 일반 스타게이트 성계에 연결된다.

슈퍼 릴레이 사이의 웜홀은 넥서스에서 가장 크다. 목 지름은 수백 킬로미터에 이른다. 이 구간에는 교통도 가장 집중된다. 어느 한순간에도 수천 척의 함선이 계속 그 안을 통과한다. 릴레이와 슈퍼 릴레이 사이의 웜홀은 이보다 훨씬 작다. 지름은 수십 킬로미터 정도이다. 일반 성계와 릴레이 사이의 웜홀은 지름이 수 킬로미터에서 수백 미터까지 다양하다.

웜홀 입구 사이의 표준 안전거리를 1,382AU로 잡으면, 릴레이 하나는 반지름 약 0.08광년인 구체 안에 입구 301개를 담는다. 입구가 424개인 슈퍼 릴레이의 반지름은 0.09광년이다. 넥서스가 확장되어 슈퍼 릴레이가 더 늘어나면 각 슈퍼 릴레이에도 웜홀 입구를 더 추가해야 한다. 가령 슈퍼 릴레이 4,960개를 갖춘 가상의 넥서스라면 은하 대부분을 덮을 수 있다. 이 경우 각 슈퍼 릴레이는 웜홀 입구 5,260개를 가지며 반지름은 0.21광년이 된다. 다만 그 전에 넥서스의 위상 구조가 바뀔 수도 있다.[2]

통행 가능 넥서스 구역

각 슈퍼 릴레이는 연결된 성계 약 9만 개를 담당한다. 릴레이가 300개이고, 각 릴레이마다 일반 성계가 300개씩 있기 때문이다. 전체적으로는 성계 900만 개를 맡는다. 이들이 차지하는 공간은 거의 1세제곱 킬로광년이다. 즉 10억 세제곱 광년에 이른다. 이 부피는 은하의 얇은 원반 경계를 가로지를 만큼 크다.

이 공간 부피를 보통 슈퍼 릴레이 구역이라 부른다. 슈퍼 릴레이 자체는 그 구역의 가장 안쪽 모서리에 있다. 거기서 릴레이 연결망이 바깥으로 뻗어 나간다.

테라젠 스피어 웜홀 넥서스
이미지 제공: Steve Bowers and Liam Jones
테라젠 스피어 지도이다. 중간 영역들(Middle Regions)의 슈퍼 릴레이 배치를 보여준다. 릴레이 네트워크가 불완전한 외부 영역의 범위도 함께 나타낸다. 이 영역은 분홍색으로 표시했다.
따라서 테라젠 버블 거의 전체는 126개 구역으로 나눌 수 있다. 이 구역들은 상당히 정확하게 2차원 지도에도 표시할 수 있다.

이 말은 슈퍼 릴레이 사이의 웜홀이 통행 가능 넥서스에서 가장 길다는 뜻이기도 하다. 어떤 것은 최대 1만 광년에 이르는 거리를 가로지른다. 최외곽 슈퍼 릴레이에 도착한 라인레이어들은 수천 년 전에 파견되었다. 분명 넥서스의 구조는 아르카이(Archai)가 아주 오래전부터 계획해 두었던 것이다.

테라젠 우주의 중심부, 내부 구역 깊은 곳에서는 여섯 구역이 만난다. 그곳에 Aksijaha가 있다. 이곳은 넥서스의 심장부이다. 악시자하는 슈퍼 릴레이 하나가 아니다. 여섯 슈퍼 릴레이가 모인 거대한 집합체이다. 총 1,906개의 통행형 웜홀 입구가 반지름 0.15광년 공간 안에 들어서 있다. 따라서 악시자하는 여섯 구역을 담당한다. 연결된 성계 수는 모두 27만 개에 이른다.
중계기 예시
이미지 제공: Liam Jones
단일 초중계기 구역을 도식으로 나타낸 모습이다. 여기서는 이상화된 평면으로 표시했다. 실제로는 웜홀 네트워크가 최소 1천 광년 두께의 3차원 공간을 차지한다. 두께는 은하 렌즈의 지역적 두께에 따라 달라진다.
124개의 초중계기는 6개의 동심 육각형으로 배열되어 있으며, 번호는 바깥쪽으로 나선형으로 늘어난다. 1번부터 6번까지는 악시자하에 속한다. 다음 고리는 7번부터 시작한다. 번호는 은하 남쪽에서 보았을 때 시계 방향으로 증가한다. 방향 기준은 은하수의 자전 방향과 같다. 추가로 두 개의 초중계기가 Carina Rush를 담당한다.

  • 육각형 1: 초중계기 1-6
  • 육각형 2: 초중계기 7-18
  • 육각형 3: 초중계기 19-36
  • 육각형 4: 초중계기 37-60
  • 육각형 5: 초중계기 61-90
  • 육각형 6: 초중계기 91-122
  • Carina Rush: 125c와 126c

중계기 사이의 이동 시간

실제로는 중계기/초중계기를 통과하는 데 다음과 같은 시간이 걸린다.

중계기, 최대 거리, 10g: 65일
중계기, 평균 거리, 10g: 55일
중계기, 최대 거리, 5g: 88일
중계기, 평균 거리, 5g: 76일

초중계기, 최대 거리, 10g: 118일
초중계기, 평균 거리, 10g: 77일
초중계기, 최대 거리, 5g: 141일
초중계기, 평균 거리, 5g: 100일

하나의 초중계기 구역 안에서 이동할 때는 중계기 두 곳과 초중계기 한 곳을 지난다. 평균 거리를 10g로 이동하면 55 + 55 + 77 = 187일이 걸린다.

하나의 중계기 구역 안에서 이동할 때는 중계기 한 곳만 지난다. 이 경우 평균 거리는 대략 반지름과 같다. 위에서 '최대 거리'라고 적은 값이 그것이다. 따라서 이 거리를 10g로 이동하는 데 걸리는 시간은 65일이다.

통행 가능한 넥서스 주소

슈퍼 릴레이에도 번호가 붙듯이, 각 슈퍼 릴레이 안의 릴레이와 각 릴레이 안의 성계도 1부터 300까지 번호를 매긴다. 번호는 중심에서 얼마나 떨어져 있는지에 따라 커진다. 따라서 모든 릴레이는 숫자 두 개로 나타낼 수 있고, 연결된 모든 성계는 숫자 세 개로 나타낼 수 있다. 예를 들어 50-230은 슈퍼 릴레이 50 안의 릴레이 230을 뜻한다. 50-230-10은 그 릴레이 안의 10번 성계를 뜻한다.

넥서스에 직접 연결되지 않은 성계에도 주소를 붙일 수 있다. 연결되지 않은 모든 성계는 가장 가까운 스타게이트에 배정할 수 있다. 그런 다음 연결되지 않은 성계는 자신이 배정된 연결 성계에 얼마나 가까운지에 따라 번호를 매긴다. 그 성계의 주소는 연결 성계의 넥서스 주소 뒤에 이 번호를 덧붙여 만든다. 예를 들어 50-230-10-1은 주소 50-230-10에 가장 가까운 비연결 성계를 뜻한다. 다만 이런 전체 주소는 덜 자주 쓴다. 어떤 갈색왜성이 성계로 셀 만큼 충분히 큰지 애매한 경우가 있기 때문이다.

통신 넥서스(Comms Nexus)

통신 넥서스는 통행 가능 넥서스보다 더 크다. 더 많은 소폰트의 필요를 충족한다. 실제로 많은 논평가가, 그중 모두가 인포모프들(Infomorphs)인 것은 아니지만, 이것을 그냥 넥서스(The Nexus)라고 부른다. 그리고 통행 가능 넥서스는 작고 부차적인 부속망으로 여긴다. 육체를 지닌 소폰트 가운데서도 물리적 이동을 선호하는 이들에게 이것은 필수적이다. 노운넷 접속의 중추 구실을 하기 때문이다.

통신 넥서스는 약 1억 개의 성계를 연결한다. 이는 테라젠 스페이스에 있는 모든 항성의 10%이다. Hayward Wormhole(Hayward wormholes)은 MTK 웜홀(MTK wormholes)보다 서로를 포함한 거대 천체 가까이에 더 바짝 둘 수 있다. 그래서 통신 넥서스의 위상 구조는 매우 단순하다. 이것은 1만 개의 통신 릴레이들(Comms Relays)로 이루어진다. 각 통신 릴레이(Comms Relay)는 1만 개의 성계와 연결된다. 모든 통신 릴레이들은 서로서로도 연결된다. 따라서 신호는 연결된 어느 성계에서 다른 어느 성계로든 단 세 단계만에 전달될 수 있다.

웜홀 넥서스의 규모
이미지 제공: Worldtree
테라젠 스피어의 모든 성계 가운데 단 1퍼센트만 통행 가능한 웜홀들로 연결되어 있다. 하지만 성계의 10퍼센트에는 통신용 웜홀들이 있다. 이 작은 웜홀들은 매우 촘촘히 배치할 수 있어서 정보를, 특히 마인드스테이트들을, 많은 목적지로 빠르게 전송할 수 있다.
통행 가능 넥서스의 모든 슈퍼 릴레이들과 많은 릴레이들(Relays)는 통신 릴레이들이기도 하다. 하지만 Hayward Wormhole은 대체로 중심 항성에 훨씬 더 가까운 곳에 놓인다. 실제로는 항성 내부의 플라즈마 프로세서 안에 박혀 공전하는 경우도 많다. 또는 그 주위를 둘러싼 플라즈마 원반 안에 놓이기도 한다. 소수의 통신 규격 웜홀은 심우주의 목적지까지 뻗어 있다. 오르트 구름 안에 있거나 떠돌이 행성 근처에 있는 경우도 있다.

확장

넥서스는 테라젠 거품의 확장에 맞춰 성장한다. 새로운 슈퍼 릴레이와 통신 릴레이(Comms-relay)를 둘 적절한 위치는 미리 정해지는 듯하다. 먼 곳의 라인레이어(Linelayer)들은 수천 년 전에 출발한다. 새로운 슈퍼 릴레이나 통신 릴레이를 향해 가는 모든 라인레이어는 속도도 서로 조정해야 한다. 시간 변위가 넥서스 엽층과 일치해야 하고 비서 붕괴를 피해야 하기 때문이다.

갓텍 노이만는 더 빠른 속도로 이동한다. 이들은 라인레이어보다 먼저 그 항성계에 도착한다. 그리고 현지의 별을 분해해 웨일포지들(Weylforges)와 아르카일렉트 기반 시설을 건설하기 시작한다. 그 뒤 수세기에 걸쳐 슈퍼 릴레이는 자체 라인레이어를 보내기 시작한다. 이 라인레이어들은 자체 중계기를 세우고, 그 중계기들은 다시 주변 항성계와의 연결을 구축하기 시작한다.

이 성장 방식의 결과 중 하나는 테라젠 거품 깊숙한 곳의 웨일포지들이 보통 퇴역하지 않는다는 점이다. 대신 이들은 계속 가동된다. 그리고 점점 더 먼 거리로 라인레이어를 보내 모든 슈퍼 릴레이가 제대로 연결되도록 돕는다.

웜홀 배치 도해 2
이미지 제공: Tasp
통행 가능한 웜홀들의 반지름은 327 au이다. 따라서 중계계에 있는 웜홀들 100개는 반지름 0.0517 ly의 구형 공간 안에 넣을 수 있다. 지름이 광년의 약 10분의 1인 구체이다.

다른 넥서스들

처음 발견된 황소자리 넥서스(Taurus Nexus)는 최초기의 비인간적(Ahuman) 아르카일렉트 문명 가운데 하나가 연방 시대(Federation Era)에 만든 첫 번째 웜홀 네트워크였다. 다른 넥서스들은 초기 다이아몬드 네트워크범가상체(Panvirtuality) 아르카일렉트들이 만들었다. 그러나 지금은 이 모든 것이 통일된 위상을 갖춘 현재의 넥서스에 통합되었다.

합일체(Amalgamation), 웃음 헤게모니(Laughter Hegemony), 아리온 상승체와 맞닿은 지역처럼, 외부 권역의 일부 구역은 현재 적대적인 초국가 세력 때문에 분쟁 상태에 있다. 그 지역의 초중계기 구역은 분쟁이 해결되기 전까지 완공되기 어려워 보인다. 어쩌면 영영 완공되지 못할 수도 있다.

카리나에서는 고대 제노의 웜홀 두 개가 발견되었다. 둘 다 같은 넥서스의 잔해였다고 여겨진다. 이 웜홀들은 시간 변위(Time displacement)가 넥서스 엽층과 맞지 않았다. 그 덕분에 테라젠 우주권은 훨씬 더 빠르게 팽창할 수 있었다. 하지만 그만큼 테라젠 아르카일렉트들이 다시 정렬해야 했다.


각주:

[1] 수학적 비율을 따르면 초중계기는 112개가 되어야 한다. 하지만 넥서스 가장자리에 있는 미완성 초중계기들은 300개 미만의 중계기와 연결되어 있다.
[2] 반지름이 각각 r인 입구 N개를 가진 초중계기 또는 중계기의 반지름 R은 R = (kN)^(1/3) * r이다. 여기서 k = 0.74는 구의 최대 충전 밀도이다.
 
관련 문서
 
관련 주제
 
개발 노트
글: Liam Jones (가장 최근 업데이트)
2026년 대규모 개정. 2021년 The Astronomer가 소규모 개정했다. 2022년 Todd DrashnerDangerous Safety가 소규모 개정했다. 2001년 Anders SandbergM. Alan Kazlev의 원본 문서를 바탕으로 한다
최초 게시일: 2001년 10월 03일.

같이 보기: Wormholes FAQ

넥서스 설계와 웜홀 안전성에 관한 몇 가지 주석

웜홀이 붕괴하면 원래 질량의 약 30%에 해당하는 블랙홀이 생긴다. 나머지 70%의 질량-에너지는 바깥쪽으로 방사된다. 근처에 다른 웜홀이 충분히 가까이 있으면 이 에너지로 그 웜홀도 붕괴할 수 있다. 그러면 연쇄적으로 더 많은 붕괴가 일어날 수 있다.

정확한 거리는 질량비와 웜홀 사이의 유효 에너지 전달량에 따라 달라진다. 하지만 질량이 같은 웜홀들이고 방해물이 없으며 폭발이 구대칭이라면, 대략 다음과 같이 근사할 수 있다.

붕괴가 일어나려면 웜홀 질량의 1%를 넘는 양이 그 전이 영역으로 들어가야 한다. 그러려면 전이 영역이 폭발하는 웜홀 하늘의 1%/0.7 = 1.4%보다 큰 면적을 차지해야 한다. 통과 가능한 웜홀의 단면적을 1.4%로 나누면, 웜홀의 전이 영역이 하늘의 1.4%를 덮는 거리에서의 구면 면적을 구할 수 있다. 이를 이용하면 연쇄 붕괴가 일어나는 최대 간격도 계산할 수 있다.

- 통과 가능한 웜홀 단면적 = pi*327^2 = 335927 AU^2
- 전체 구면적 = 335927/0.014 = 23994786 AU^2
- 간격 = (23994786/4pi)^(0.5) = 1382 AU

따라서 질량이 같은 웜홀 입구들이 1382 AU보다 더 가깝게 있으면, 하나의 붕괴가 다른 하나의 붕괴를 촉발한다는 것을 알 수 있다.

테라젠 스피어의 중계기 체계는 반지름이 광년의 10분의 1, 즉 6324 AU가 되도록 설계된다. 총 부피는 약 1.06e12 세제곱 AU이다. 이를 바탕으로 계산하면, 하나의 중계기 체계에는 각각 1382 AU 크기인 '안전 부피'를 768개 넣을 수 있다. 반지름으로는 691 AU이다.

각 중계기에는 웜홀이 최대 100개만 들어 있으므로, 어느 한 웜홀이 내폭하더라도 생기는 연쇄 반응을 막을 충분한 공간이 있다. 그래서 중계기 자체를 '본질적으로 안전하게' 설계할 수 있다.

'The Nexus Code'와 'Sector' 절을 추가했다 (2023-02-28, The Astronomer 작성)
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Liam Jones가 2026-06-25에 전면 개정했다. Todd Drashner와 Steve Bowers의 추가 자료가 포함되었다
 
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