◎물질 기본 구성요소 밝혀내/“양ㆍ중성자 여러입자 형성” 확인물질은 어떻게 이루어져 있는 것일까. 올 영예의 노벨물리학상에 뽑힌 제롬ㆍ프리드만,헨리ㆍ켄달,리처드ㆍ테일러는 바로 물질의 기본구성요소의 수수께끼를 밝히는 데 획기적인 역할을 한 공로자이다.
이들은 60년대 매사추세츠공대와 캘리포니아의 스탠퍼드대학에서 각각 스탠퍼드대학의 길이 3.2㎞의 대형 선형가속장치(SLAC)를 이용해서 전자속을 가속시켜 원자핵을 때려보는 실험을 해왔는데 이같은 실험을 통해서 양성자와 중성자가 단일 입자가 아니라 여러개의 보다 작은 기본입자들로 이루어져 있다는 사실을 확인한 것이다.
이같은 실험결과는 이 보다 앞서 64년 겔만과 추바이크팀이 물질의 기본구성 요소로 세운 가설인 쿼크(Quarks) 모델과 잘 일치,이 이론을 뒷받침했다.
이로해서 물리학은 69년을 기점으로 큰 발전을 보게됐다.
이들은 67년까지 글라시오,와인버그,살람에 의해 쓰여진 입자물리학의 표준모형이 71년에 글라시오,일리오풀러스,마이아니에 의해서 쿼크까지를 포함하도록 하는 데 획기적인 기여를 했다.
이 표준모형에 따르면 물질은 업(U) 다운(D) 스트렌지(S) 참(C) 버텀(B) 탑(T) 등 6종의 쿼크와 일렉트론,뮤온,타우,일렉트론,뉴트리노,뮤온 뉴트리노,타우 뉴트리노 등 6종의 렙톤(경입자)으로 이루어져 있으며 이들의 상호작용에 6개의 글루온(G) 2개의 W(±),1개의 Z˚의 광자 등 12개와 질량에 관계하는 힉스(H) 등 13개의 소립자가 별도로 있다는 것이다.
현재 이들 소립자들은 탑과 힉스만 밝혀져 있지 않았을뿐 모두 실험을 통해 입증돼 있다.<도움말=김진의 서울대 물리학과 교수>
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