이틀 연속 노벨상, 2년 연속 물리학상.. 日과학, 21번째 경사

[오늘의 세상] "중성미자 질량도 있다" 증명.. 日교수, 스승 이어 물리학상 캐나다 교수와 공동 수상

가지타 다카아키, 아서 맥도널드.

올해 노벨 물리학상은 우주를 가득 채우고 있지만, 정체를 알 수 없어 '유령입자'로 불리던 중성미자(中性微子·뉴트리노)의 실체를 밝혀낸 가지타 다카아키(梶田隆章·56) 일본 도쿄대 교수와 아서 맥도널드(72) 캐나다 퀸스대 교수에게 돌아갔다. 가지타 교수의 수상으로 일본은 올해 생리의학상에 이어 과학 분야에서 잇따라 노벨상 수상자를 배출했다. 국가의 기초과학 수준을 반영하는 물리학상은 2년 연속 수상이다.

스웨덴 왕립아카데미 노벨위원회는 7일 "올해 노벨 물리학상 수상자들은 중성미자가 질량을 갖고 있다는 것을 실험적으로 입증, 우주 탄생과 진화에 대한 인류의 이해를 높이는 데 공헌했다"고 밝혔다. 중성미자는 우주 만물을 이루는 기본 입자 중 하나다. 우주가 탄생한 직후 만들어졌으며 태양의 핵융합 반응이나 원자력발전소의 핵분열 반응에서도 만들어진다. 매초마다 엄지손톱만 한 면적을 중성미자 1000억개가 지나갈 정도로 많지만, 다른 물질과 전혀 반응을 하지 않는 것이 특징이다.

가지타 교수는 1998년 일본 기후현 히다시 가미오카 폐광에 있는 중성미자 검출 실험장치인 '수퍼 가미오칸데'를 이용, 중성미자의 실체를 확인했다. 먼 우주에서 온 중성미자가 지구에 도달하는 과정에서 서로 다른 종류로 바뀌었다가 돌아오기를 반복하면서 진동이 발생한다는 것을 알아낸 것이다. 진동이 있다는 것은 전자·타우·뮤온 등 세 가지 중성미자에 질량이 있고, 이 질량이 종류별로 서로 다르다는 뜻이다. 맥도널드 교수는 3년 뒤인 2001년 역시 캐나다의 지하 실험장치를 통해 태양에서 온 중성미자에서 이 같은 현상이 생기는 것을 재확인했다.

1998년 수퍼 가미오칸데 실험에 참여했던 서울대 물리천문학부 김수봉 교수는 "중성미자의 실체를 밝히는 것은 우주의 기본 원리를 알아내는 데 아주 중요하다"면서 "이 분야에서 여러 차례 노벨상 수상자가 나온 것도 이 때문"이라고 말했다.

수상자 두 사람은 노벨상 상금 800만크로나(약 11억2000만원)를 나눠받는다.

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