실재하는 우주의 대칭성…태초의 비밀 풀리나

  • 경제/과학
  • IT/과학

실재하는 우주의 대칭성…태초의 비밀 풀리나

유럽핵입자물리연구소 가장 무거운 반물질 대칭성 측정 성공 국내 KISTI 등 6개 기관 소속 연구원 25명 참여, 컴퓨팅 인프라 제공

  • 승인 2015-08-30 13:15
  • 신문게재 2015-08-31 11면
  • 최두선 기자최두선 기자
물리학에서 '대칭성'이란 전하·공간·시간이 반전돼도 이와 상관없이 물리법칙이 통용되는 것을 말한다.

이는 세상이 무엇으로 어떻게 이뤄졌는지를 설명하는 이론인 '표준모형'의 기본 원칙이기도 하다. 표준모형 이론은 물질에는 반드시 그 물질과 질량 등의 물리적 성질은 같지만 전하만 반대로 띠는 반물질도 있다고 설명하고 있다.

대칭성을 확인하려면 물질입자와 반물질입자의 물리적 성질을 측정해 같음을 증명한다.

하지만 이를 위해선 반물질을 충분히 생성시킬 만큼의 고에너지 중이온(원자핵) 충돌, 이를 정밀하게 측정하는 고성능 검출기, 엄밀한 데이터분석 기술 등이 요구된다.

유럽핵입자물리연구소(CERN)는 최근 대형이온충돌실험(ALICE·A Large Ion Collider Experiment)을 통해 여기에 도전했고, 인류 역사상 가장 무거운 반물질의 물리량 정밀 측정에 성공했다. ALICE 실험은 강입자충돌기(LHC)에서 세계 최고 에너지 납이온(납원자핵) 충돌 실험이다.


CERN은 'ALICE 실험, 가벼운 원자핵과 그 반입자의 정밀한 비교에 성공하다'라는 제목의 발표를 통해 고에너지의 중이온(원자핵)끼리의 충돌은 반입자가 입자만큼 풍부했던 우주 탄생 직후와 비슷한 초고온, 초고밀도의 극한 환경(미니빅뱅)을 가능하게 한 ALICE 실험 성공을 알렸다.

연구진은 이 실험에서 입자-반입자의 짝인 중수소원자핵-반중수소원자핵 및 헬륨3워자핵-반헬륨3원자핵을 생성하고, ALICE 검출 장치의 거대 자기장 내에 남긴 궤적의 휘어진 정도, 입자 고유의 에너지 손실, 비행시간의 정밀한 측정 등을 통해 이들 입자와 반입자의 질량/전하량 비율을 정밀 비교했다.

그리고 비교 결과 중수소원자핵-반중수소원자핵, 헬륨3원자핵-반헬륨3원자핵의 질량/전하량 비율 사이에 사실상 차이가 없는 것으로 확인됐다. 이는 반입자들이 뭉쳐 반물질원자핵을 구성한 후에도 엄밀한 대칭성이 존재한다는 것을 의미한다.

이 연구에는 한국을 비롯해 전 세계 137개 기관이 대거 참여했다.

한국에선 부산대(유인권 교수)를 비롯해 강릉원주대, 세종대, 인하대, 연세대, 한국과학기술정보연구원(KISTI) 등 6개 기관 소속 연구원 25명이 참여했다.

KISTI는 보유하고 있는 CERN 최상위 데이터센터(티어-1, Tier-1)를 통해 필요한 데이터 보관·분석용 컴퓨팅 인프라를 제공, 실험 성공에 기여했다.

연구 결과는 물리학 분야에서 세계 최고 권위를 인정받는 학술지 네이처 피직스지 온라인판 8월17일자에 실렸다.

한국 연구진 대표인 유인권 교수는 “기본 입자들은 물론, 기본입자들이 모여 만든 원자핵에도 반물질인 반원자핵과 엄밀한 대칭성이 나타난다는 사실은 실재하는 우주의 대칭성을 강력히 시사하는 것”이라며 “이번 결과는 우리 연구진이 주도적으로 참여하는 내부궤적장치의 업그레이드 중요성을 다시 한번 알려준다. 앞으로 더 중대한 실험적 결과가 기대된다”고 했다.

유 교수는 또 “KISTI의 티어-1 센터의 기여는 CERN 중요 실험인 ALICE에서 우리 과학기술이 국제적으로 얼마나 중요한 역할을 하는지 보는 사례”라고 덧붙였다.

최두선 기자 cds0817@

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 인천 계양구, 작전동 일대 1168억 투입해 '대형 하수도 수술'
  2. 세종 아파트값 상승폭 확대… 대전·충북은 둔화, 충남은 하락폭 축소
  3. 아산시, " 10cm의 기적, 모두가 누리는 1층" 사업 마무리
  4. 충남콘진원, 당진시민 초청 영화 '군체' 앵콜 특별상영회
  5. 한기대, 연구실 안전관리 노하우 공유
  1. 충남혁신센터, '창업 BuS-100번가의 톡' 10월 IR서 8개사 투자 무대 올라
  2. 천안동남소방서, 어린이 눈높이 맞춘 소방안전 체험교육 실시
  3. 천안시복지재단, 한창이지엠 창립 20주년 기념 김장 나눔 행사
  4. 상명대 국어문화원, 충남 국어책임관·국어문화원 공동 연수회 개최
  5. 6년 후 발사 달 착륙선, 착륙 후보 1번은 오에노피데스 분화구

헤드라인 뉴스


저가 수소 공급계획 무산 대전 수소트램…선정 평가 타당성 도마

저가 수소 공급계획 무산 대전 수소트램…선정 평가 타당성 도마

대전 도시철도 2호선 수소트램 급전방식 선정 당시 평가 기준 적절성과 운영비 산정 근거 등에 문제가 있다는 주장이 시민사회 일각에서 제기됐다. 대전참여자치시민연대가 2023년 수소트램 급전방식 선정 관련 내부 문서를 대전시에 정보공개 청구해 분석한 결과를 최근 발표하면서 이같이 지적한 것이다. 수소트램 도입의 핵심 조건이었던 현대로템의 900억 원 규모 수소 생산시설 투자와 30년간 저가 수소 공급 계획이 경제여건 변화 등으로 무산된 가운데 당시 평가의 타당성을 재검증해야 한다는 목소리가 커지고 있다. 1일 대전참여자치시민연대에 따..

충청권 광역 BRT 운영체계 새판…4개 시·도 협력 시험대
충청권 광역 BRT 운영체계 새판…4개 시·도 협력 시험대

충청권을 잇는 광역 간선급행버스체계(BRT)의 운영과 재원 마련 기준이 새롭게 세워지면서 4개 시·도 협력체계 구축이 본격적인 시험대에 올랐다. 앞서 중앙정부가 BRT 사무를 처음으로 지방에 위임한 데 이어 지역 차원의 운영 기반이 갖춰지며 새로운 이정표를 만들어나가고 있는 모습이다. 충청광역연합의회 초광역건설환경위원회는 30일 제12회 정례회 제1차 회의를 열고 충청광역연합 광역간선급행버스체계(BRT) 운영 조례안과 특별회계 설치 및 운용 조례안을 각각 원안 의결했다. 이는 앞서 지난해 말 국토교통부 대도시광역교통위원회의 BRT..

은행서 정기예금 연 4% 이상 금리 비중 2년 9개월만에 두 자릿수로 `껑충`
은행서 정기예금 연 4% 이상 금리 비중 2년 9개월만에 두 자릿수로 '껑충'

국내 은행에서 신규 취급한 정기예금 중 연 4% 이상 금리가 적용된 예금 비중이 2년 9개월 만에 두 자릿수로 올라섰다. 시장금리 상승 속에서 각 은행이 특판 상품을 선보이며 금리 경쟁을 벌인 결과다. 1일 한국은행의 금융기관 가중평균금리 통계를 분석한 결과, 올해 9월 예금은행이 신규 취급한 정기예금 중 금리가 연 4% 이상인 비중은 10.6%로 집계됐다. 8월 0.5%에서 한 달 만에 10.1%포인트 치솟았다. 비중이 10%를 넘은 것은 2023년 12월(42.6%) 이후 2년 9개월 만이다. 2024년 1월 6.7%로 떨어진..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대전 타이어전문점 화재 대전 타이어전문점 화재

  • ‘더 화려하고 아름답게’ ‘더 화려하고 아름답게’

  • ‘포기마다 정성 담아’…맛있는 이웃사랑 ‘포기마다 정성 담아’…맛있는 이웃사랑

  • 미래 진로직업 체험 미래 진로직업 체험