◎제네바 CERN서 만들어 존재 첫 확인/새 에너지원·첨단과학 응용 주목제네바 유럽입자물리공동연구소(CERN)가 사상 처음 생성시킨 「반물질」은 우주생성의 비밀을 밝혀내는 단서를 제공한다는 큰 의미를 지녔다.
또한 새로운 에너지원을 창출하고 의료장비 등 첨단과학에 응용할 수 있는 길을 열었다는 점에서 주목받고 있다.
반물질은 지구에 존재하는 일반물질과 질량 등 물리적 속성은 같지만 전하 및 자기적 성질은 정반대인데 자연상태로는 존재하지 않는다. 반물질은 우주생성때 일반물질과 함께 반반씩 존재하면서 태양계를 형성했던 것으로 알려졌다. 따라서 반물질의 생성과정과 성질을 밝혀내면 우주생성의 비밀을 풀 수 있을 것으로 기대된다. 반물질은 양전자방출단층촬영기(PET) 등 의료기기와 입자가속기 방사광가속기 등 첨단과학에도 폭넓게 응용할 수 있다.
특히 반물질과 물질이 결합하면 엄청난 에너지를 방출하기 때문에 새로운 에너지원으로 관심을 모은다. 공상과학 영화 「스타트랙」의 우주선 엔터프라이즈호는 이 에너지를 추진력으로 이용하는 것으로 묘사되고 있다.
28년 영국 물리학자 디랙은 우주에 전자와 양성자 등 일반입자와는 정반대의 성질을 가진 양전자 반양성자 등 반입자가 존재하며 반입자가 결합해 반물질을 형성한다는 반물질이론을 처음 주장했다. 32년 미 앤더슨박사가 우주에서 날아오는 우주선에서 양전자를 발견했고 56년 미국의 세그레와 챔버린박사가 버클리대 가속기에서 반양성자를 발견했다. 물리학계는 반입자가 잇달아 발견됨에 따라 반물질도 존재한다고 예측하고 연구를 거듭한 끝에 CERN이 수소원자의 반물질인 반수소원자를 만들어낸 것이다.
CERN 연구진은 반양성자를 크세논(Xe)기체 속에 초당 300만회 통과시켜 양전자 1개와 결합시킴으로써 반수소원자를 만들어 냈다. 연구진이 생성해낸 반수소원자는 400억분의 1초후에 소멸됐기 때문에 반물질의 성질 등을 정확하게 밝혀낼 수는 없었지만 이론으로만 주장됐던 반물질의 존재가 처음 확인됐다.
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