◎도쿄大 “결정적 증거 발견”… 확인땐 현대물리학 뒤흔들 사건도쿄(東京)대 우주선(線)연구소 실험팀이 우주공간에 가득찬 기본 입자로 에너지만 있고 질량 유무가 밝혀지지 않았던 소립자 뉴트리노(중성미자)에 「질량이 있다」는 결정적 증거를 찾았다고 요미우리(讀賣)신문이 5일 보도했다.
이날 기후(岐阜)현 다카야마(高山)시에서 열린 뉴트리노 국제회의에서 발표된 이같은 결론이 확인되면 「뉴트리노의 질량은 0」라는 전제에 근거한 소립자 물리학의 표준이론이 바뀌어야 하는 등 현대물리학의 기초가 크게 흔들리게 된다.
또한 우주의 이른바 「실종된 질량」을 설명할 계기가 마련될 수 있을 것으로 평가돼 비상한 관심을 끌고 있다.
일본을 비롯해 우리나라와 미국 독일 폴란드 등의 120명 학자로 구성된 실험팀은 96년 4월부터 기후현 북부의 가미오카(神岡)탄광 유적 지하 1,000m에 저수량 5만톤의 거대수조를 건설, 뉴트리노를 계속 관측했다. 과학자들은 방사선을 차단하기 위해 갱내에 묻혀 있는 물 탱크 주위에 빛의 미세한 섬광까지 탐지할 수 있는 1만3,000개의 광전 증폭관을 설치했다.
실험팀이 주목한 것은 우주에서 지구로 쏟아져 들어 오는 고에너지입자가 대기와 부딪치며 발생하는 「대기 뉴트리노」중의 「μ(뮤)뉴트리노」. 올 4월까지 약 2년간의 관측 결과 상공에서 날아온 뉴트리노가 256개였던 반면 지구 반대쪽에서 약 1만 3,000㎞를 거쳐 온 뉴트리노는 139개로 거의 절반에 지나지 않았다.
실험팀을 이끈 도즈카 요지(戶塚洋二) 교수는 어디서나 같은 수로 발생해야 하는데도 이같은 차이가 나는 것은 「μ뉴트리노」가 지구를 뚫고 나오는 동안 다른 종류의 뉴트리노로 바뀌는 「뉴트리노 진동」이 일어난 때문이며 진동현상은 질량이 있다는 결정적인 증거라고 밝혔다.<도쿄=황영식 특파원>
◎확실하게 입증하려면 추후실험 필요
◇김제완(金濟琬·서울대 물리학과) 교수=일본 연구팀의 실험 결과가 사실이고 국제적 공인을 받는다면 물리학 역사상 획기적 발견이 될 것이다. 또한 물리학 이론 전체가 뿌리채 흔들리는 결과를 초래할 것이다. 미국의 연구팀이 뉴트리노가 질량이 있다는 가설을 발표한 적이 있으나 이를 뒷받침하는 증거를 찾지 못했다. 이번에도 확실하게 입증하려면 추후 실험이 더 필요하다고 본다. 뉴트리노의 질량을 찾기 위한 연구는 세계적으로 활발히 진행중이다.
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