우주를 구성하는 기본입자이면서도 그동안 질량의 유무조차 알 수 없었던 소립자 「뉴트리노」가 질량을 갖고 있는 것으로 밝혀졌다. 일본 도쿄(동경)대 우주연구소(소장 도쓰카 요지·호총양이)는 29일 이같은 사실을 독일 함부르크에서 열린 소립자론 국제심포지엄에서 발표했다.현재의 소립자이론은 뉴트리노가 질량이 없다는 것을 전제로 성립된 것이기 때문에 이번 관측은 종래의 이론적 틀은 물론 우주의 탄생과 물질의 근원에 관한 사고방식의 틀을 바꿀 수 있는 획기적인 성과로 평가된다.
뉴트리노는 원자핵중의 쿼크, 전자 등과 함께 모든 물질을 구성하는 입자의 한 종류. 다른 물질과 입자에 거의 반응하지 않고 물질을 그대로 통과하기 때문에 관측하기가 매우 어렵다. 연구진은 우주에서 지구로 흘러들어오는 고에너지 입자가 대기중의 분자에 부딪쳐 생성하는 「대기 뉴트리노」 2,900개를 거리별로 분류, 분석한 결과 비행거리가 짧은 뉴트리노는 종래의 이론대로 발견되는 반면 장거리를 경유한 뉴트리노는 기존이론의 반정도만 관측됐다고 밝혔다. 이같은 현상은 장거리 뉴트리노가 별도의 입자로 변하는 「뉴트리노 진동현상」때문에 나타나는 것이다. 「뉴트리노 진동」은 뉴트리노가 질량을 갖고 있는 경우에만 일어나기 때문에 뉴트리노는 질량을 갖고 있다는 결론에 도달한 것이다.
한편 서울대 김제완(물리학과) 교수는 『뉴트리노의 질량보유 여부는 물리학계가 지금까지 풀지못한 큰 의문중 하나였다』며 『이번 발견이 사실이라면 물질의 근원규명에 한단계 더 다가서는 계기가 될 것』이라고 평가했다.<도쿄=김철훈 특파원·선년규 기자>
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