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  • “중성미자에 질량 있다”

    우주의 생성과 미래에 대한 수수께끼의 단서가 될 중성미자(中性微子·뉴트리노)가 질량을 갖고 있다는 것이 한국과미국, 일본 물리학계가 공동 참여하는 국제연구팀에 의해사실상 확인됐다.이에 따라 ‘중성미자에 에너지는 있어도질량은 없다’는 것을 전제로 한 표준모형이론은 물론 현대이론물리학과 우주론의 수정이 불가피해졌다. 지난 99년 4월부터 일본 쓰쿠바시의 고에너지연구소(KEK)와 미국의 대학 연구팀 등과 함께 중성미자의 질량을 측정하는 ‘K2K’실험을 진행해 온 서울대 김수봉(金修奉)교수(물리학과)는 10일 “2년간의 실험에서 수집된 데이터를 분석한 결과 일부 중성미자가 진동현상을 거쳐 변환된 것을확인했다”면서 “실험 결과는 중성미자가 질량을 가질 확률이 97% 이상이라는 것을 의미한다”고 밝혔다. 2003년까지 진행되는 K2K 실험은 인위적인 중성미자 빔을사용해 검증하는 최초의 실험.KEK에서 양전자 가속기로 뮤온중성자빔을 만들어 이를 250㎞ 떨어진 도쿄대 우주선연구소의 지하 중성미자 검출장치인 ‘슈퍼카미오칸데’로 투사시켜 뮤온중성미자가 다른 종류의 중성미자로 바뀌는지를조사하는 방식으로 진행된다. 함혜리기자 lotus@
  • [21세기 과학 대탐험](17)21세기 과학 향방

    과학이란 진리에 접근하는 한 방식이다.과학자들은 생명체,사물,우주 등 모든 자연현상에 대해 세밀하게 관찰한 뒤 이를 토대로 새로운 이론을 만든다. 이론에 앞서 가설이 만들어질 수 있으며,이 가설이 입증되면 기존의 이론을대체,진리(혹은 지식)를 바꿔 나간다. 과거 코페르니쿠스가 그랬고,다윈이그랬듯이 많은 과학자들의 선구자적인 노력은 우리의 사고에 새로운 세계를열어줬고 발전의 시금석이 됐다.앞으로의 과학은 어떤 방향으로 전개될까? 21세기에는 최근 과학분야에서 나타나기 시작한 변화의 조짐들이 가속화되면서 전통적인 지식분야가 상호 결합,새로운 ‘통합 과학’이 탄생할 것으로예상된다.학문 분야별 경계가 서로 모호해지면서 새로운 연구분야를 연결하는 시도가 각광받고,다른 한편으로는 각 부문별 자율성을 강조하는 과학이두각을 나타내는 등 다원화된 형태로 발전할 것이다. 최근 과학계에는 원자 물리학과 소립자 물리학의 영향력이 다소 쇠퇴하고,대신 복합적인 현상을 다루는 생명 현상,응집 현상,복잡계 등에 관한 과학이서서히 두각을 나타내고 있다. 1970년초부터 과학계에서는 반(反)환원주의적 과학관을 선호하는 입장이 급속히 부상했다.예를 들어 미국의 대표적인 고체물리학자인 필립 앤더슨은 입자물리학에서 오랜 세월을 두고 줄기차게 추구하고 있는 ‘통일이론’이 완성되면 자연과학의 모든 부분이 한꺼번에 이해될 수 있다는 환원주의적 입장을 정면으로 반박하고 있다.고체 물리학 분야가 기존의 입자물리학 분야에대해 보여주고 있는 이런 반란의 분위기는 기존의 가설을 뒤집는 이론들이러시를 이루며 앞으로 더욱 심화될 것으로 전망되고 있다. 자연계의 모든 현상을 단일한 관점,즉 ‘통일이론’으로 이해하려는 움직임은 커다란 어려움에 봉착했다.하지만,통일이론은 초기 우주의 생성과 밀접한관련이 있기 때문에 과학자들은 앞으로도 자연계에 존재하는 모든 힘과 수많은 입자들의 구조를 통일하려는 노력을 계속할 것이다. 우주에 대한 연구도 지속적으로 진행될 것이다.특히 대폭발 이후 우주가 생성되고 생명체와 더 나아가 인간이 등장하게 되는 과정에 관한 연구는 이분야의 중요한 연구 테마가 될 것이며,천문 우주 분야에서도 우주 속의 생명체존재여부를 탐사하는 것이 중요한 과제가 될 것이다. 20세기가 상대성이론과 양자역학으로 대변되는 물리과학의 세기였다면 21세기는 유전자에 의해 대변되는 생명과학의 시대가 될 것이라고 많은 사람들이전망하고 있다. 농업 분야에서 유전공학의 응용이 지속적으로 확대되고 있으며,1990년부터시작된 인간게놈 프로젝트는 인간 유전체의 구조 뿐아니라 그 기능을 해명하는 야심찬 연구로 발전해 가고 있다.21세기에는 노화에 대한 비밀이 밝혀져영원한 젊음을 유지하려는 인류의 오랜 꿈이 실현될 것이다.또한 장기 이식이 보편화되고 인공 장기도 개발되며,각종 첨단 진단장비가 개발돼 인간의수명 연장에 기여할 것이 확실시된다. 과학기술의 발전은 과학의 객관성 및 가치중립성에 대한 전통적인 신념을다소 약화시키면서 과학의 사회적 성격에 대한 논의에 불을 당겼다.인간 복제를 둘러싼 생명복제 문제,국가 및 기업의 연구개발의 방향,환경 문제 등에대한 논의는 과학기술의사회적 영향력이 커지면서 과학기술에 대한 대중의관심이 더욱 높아졌음을 보여준다.과학 분야에서도 대중의 영향력은 점점 커지고 있는 것이다. 20세기 중반 이후 소립자 물리학이나 고에너지 물리학이 과학을 주도했던데에는 전후 냉전 체계와 미·소간의 무기 개발경쟁이 결정적인 역할을 했다.하지만 1990년대 이후 냉전이 종식되면서 과학기술 분야에도 엄청난 변화의 바람이 몰아쳤다.이제는 과거처럼 군사력 우위로 세계를 통제하려는 방식보다는 반도체,정보통신,생명공학 등 앞으로 우리 삶의 핵심을 차지할 기술을선점하고 이런 첨단 지식을 바탕으로 세계의 주도권을 잡으려는 움직임이 나타나고 있다.21세기 새로운 지식기반 사회에서는 정부 주도형의 연구개발보다는 민간이 연구개발에서 더욱 중요한 위치를 차지할 것이라는 전망이 나오는 것은 이런 시대적 변화를 반영한 것이다. 결론적으로 21세기 과학은 이론과 실제가 결합되고 기초과학과 응용공학이밀접하게 연결되는 방식으로 발전할 것이다.과거 확립된 기초과학,응용과학,공학의 구분이 모호해지면서 이들 분야들이 서로 결합된 새로운 통합적 지식이 등장하게 된다.또한 단순히 물질의 궁극적인 실체를 탐구하는 식의 과학이 아니라 실제 생활과 연결되어 정신적,물질적으로 우리의 삶과 문화를 살찌울 수 있는 분야가 각광을 받게 될 것이다. 생명기술 및 정보통신이 미래를 선도할 기술분야로 급속히 부상하고 있는것도 우리의 생활과 밀접하기 때문이다.이 분야도 앞으로는 수학·화학·물리학·기계공학·재료공학·화학공학 등 다양한 전통적인 과학기술 분야와결합해 완전히 새로운 통합적 기술로 각광받게 될 것이다.이미 중요한 분야로 부상하고 있는 신소재,광기술,나노테크놀로지,환경 및 에너지 기술,극초소형 전자기계체계(MEMS),첨단 의공학,노화 방지술 등도 모두 전통적 지식을통합한 새로운 학문 분야에서 발전한 분야들이다. 20세기 과학기술이 우리에게 항상 밝은 모습만을 보여주지 않았듯이,21세기에 나타날 과학기술도 인류를 위해 공헌할 것인지 아니면 인류를 파멸로 몰아 넣을지는 아무도 모른다.무엇보다도 미래 과학기술은 전쟁의 도구라는 오명과 인류 멸망의 시나리오와 결합된 부정적인 이미지에서 벗어나 인류의 평화와 번영을 위한 참된 동반자로 거듭나야 할 것이다.또한 과학기술이 이룩한 성과가 특정계층의 전유물이 아니라 인류 모두에게 혜택이 가는 ‘분배적정의’로 실현돼야 할 것이다. 이를 위해서는 과학자들의 사회적 위치를 높이고,과학기술을 올바르게 활용하는 사회적 가치관을 분명하게 확립하며,과학자들 스스로도 사회적 책임 의식을 제고하는 일이 무엇보다도 시급하다. 任敬淳 포항공대 인문사회학부교수. [필자 약력] ▲46세 ▲서울대 자연대 물리학과 학사·석사(과학사 및 과학철학 협동과정) ▲독일 함부르크 대학 박사(과학사) ▲한국브리태니커 과학담당 책임연구원 ▲미국 버클리대학 박사후연구원 ▲포항공대 인문사회학부 교수,물리학과및 환경공학부 겸임교수(gsim@postech.ac.kr). *'뉴트리노'실체규명 경쟁 치열. ‘뉴트리노의 정체를 파악하라’ 우주탄생의 비밀과 우주의 미래에 대한 수수께끼에 해답을 줄 지도 모르는중성미자(中性微子·neutrino)의 실체를 규명하기 위한 과학자들간의 경쟁이치열하다. 1930년 파울리가 제안한 중성미자는 물질을 구성하는 가장 작은 입자의 일종.다른 물질이나 입자와 아주 약하게 상호 작용하고,아무런 방해를 받지 않고 모든 물질을 그대로 통과하기 때문에 관측하기가 극히 어렵다. 중성미자 연구의 핵심은 질량 유무를 알아내는 것.지금까지 많은 물리학자들로부터 지지받아 온 입자물리학의 ‘표준이론’은 중성미자의 질량이 ‘제로’라는 것을 전제로 한다.따라서 중성미자의 질량이 있다는 것을 입증하면 표준이론의 한계를 증명하는 셈이 된다. 중성미자의 성질을 탐구하는 가장 큰 실험은 일본 문부성 고에너지가속기연구기구(KEK)가 지원하는 국제연구 프로젝트 ‘KEK’.10여개국 300여명의 연구원이 참가한 이 실험에는 서울대 고려대 등 우리나라 교수 10여명과 대학원생들도 포함돼 있다. 국제공동연구팀은 98년 기후현 가미오카 광산의 지하 1㎞에 설치된 뉴트리노 검출장치 ‘슈퍼 가미오칸데’를 통해 우주선(線)이 지구대기와 충돌해생긴 대기 중성미자가 미소한 질량을 가지고 있다는 데이터를 세계 최초로포착했다.슈퍼 가미오칸데는 5만t의 순수(純水)로 채워져 있으며 1만여개의개별 검출기로 둘러싸여 있다.중성미자는 흙이나 암석을 관통할 수 있으나물 원자와 반응할 때 빛을 발한다. 지난 3월 이 연구팀은 이바라키현의 고에너지가속기연구기구에서 양자싱크로트론 가속기로 발생시킨 양자빔을 250㎞ 떨어진 슈퍼 가미오칸데로 발사,뮤온 뉴트리노의 수와 에너지를 측정했다.실험결과 중성미자가 질량을 갖지않을 확률은 5%에 불과하다는 결론을 얻었다. 콜로라도대학의 물리학자 롱글리 박사팀도 옥스포드,하버드 대학의 연구자들과 공동으로 2개의 주와 미국에서 가장 큰 호수 밑을 통과하는 뉴트리노빔을 이용해 뉴트리노의 진동을 확인하는 계획을 추진 중이다. 캐나다의 서드베리 니켈광산 아래에도 거대한 뉴트리노 관측소(SNO)가 설치돼 있다.캐나다 원자력회사 지원으로 지난해 4월 완성된 이 관측소는 물 대신 1,000t의 중수로 채워져 있다.외부의 간섭을 차단하기 위해 지하에 설치됐다.보통 물은오로지 한 종류의 중성미자만을 검출할 수 있는데 비해 중수는 이론상 밝혀진 3가지 중성미자(전자·뮤온·타우) 모두에 민감하다고 한다.스위스 제네바에 있는 유럽입자물리연구소(CERN)는 중성미자 빔을 728㎞떨어진 이탈리아의 그랑사소 검출기까지 쏘아보내는 프로젝트를 추진 중이다. 중성미자가 형태의 변화를 일으키려면 중성미자에 질량이 있어야 한다는 주장은 이미 50년대에 제기됐지만 입증할 수 없었다. 이같은 노력을 통해 중성미자의 실체를 알게 된다면 우리는 다시 새로운 과제를 안게 된다.기존의 물리학을 대체할 새로운 이론을 정립해야 하며 우주의 탄생이나 미래,물질의 근원에 관해서도 새로운 모색이 필요해 지는 것이다. 함혜리기자 lotus@
  • [氣차게 삽시다](14)놀라운 氣의 세계 이목집중

    몇년전 아산복지재단(이사장 정주영)이 주최한 ‘동서문명과 삶의 질‘이란주제의 세미나에 참석한 적이 있다.이 세미나는 동양의학자와 서양의학자,그리고 사회의 관련 인사 및 대학교수들이 대거 참여하여 열띤 토론을 벌였다.특히 이 자리에서 나온 주내용은 동양의 기철학에 관한 것이었다. 석학들은 ”지금까지 기의 존재를 부정해온 서양의학이 그 존재를 점차 인정하고 있다”고 평가했다.특히 미국 하버드대학의 교수들이 많은 연구비를투입하여 대체의학이라는 명분으로 한의학을 연구하고 있다는 내용도 보고되었다. 여기에서 동양의학은 증상중심인데 반해 서양의학은 질환중심이라는 내용도 심도있게 논의되었다.이는 분석적 추상적 객관적인 서양철학과 종합적 구체적 주관적인 동양철학의 차이에서 비롯된 것으로 인식하였다.따라서 새로운패러다임으로 동서사상과 동서의학을 접목시킬 때 새로운 문명이 탄생할 수있을 것이라는 매우 긍정적인 반응까지 나왔었다. 과학적 방법으로 설명이 안되는 부분들을 상대성이론 양자론 시스템론 등최근의 새로운 과학이론 방법으로 접근을 시도하자는 제안까지 나오는 등 여러 토론도 있었다. 앞으로 아산복지재단은 10년간 ‘동서문명과 삶의 질‘이란 주제롤 가지고막대한 연구비를 투자할 것이라고 정주영회장이 인사말에서 밝히기도 했다. 매우 뜻깊은 지원이자 격려하고 생각한다. 기라는 것은 더이상의 신비스런 요술행위가 아니요,많은 대중앞에서 하나하나 밝혀질 것으로 확신한다. 우리가 어릴적 소설속에서만 보아온 ‘열려라 참깨’가 최근 오스트랄리아에서는 텔레비전을 보고 ‘켜져라’ 혹은 ‘꺼져라’하면 소리지르는대로 그대로 된다고 한다.물론 이는 센서에 의해 작동되는 것이지만 전기도 기이기때문에 이같은 기의 원리에서 원용됐음을 알 수 있다.특히 소리를 좀더 크게 하거나 약하게 하면서,그리고 특정 프로그램을 말하면 해당 채널이 나타나는 지경에까지 왔다.이는 국내에서도 곧 생산될 것이라고 한다. 전화기도 우리집 하면 스스로 다일얼이 우리집의 번호로 돌아가 집으로 연결된다고 한다.집앞 현관에 가서 ”나 왔다” 하면 센서가 음성을인지하고문을 열어주는 시대가 온 것이다.바로 기의 시대가 도래하고 있음을 보여주는 것이다. 국내 물리학자 30여명등 미 일 100명이 공조하여 연구한 중성미자 검출은새로운 물리학의 탄생을 예고하고 있다.소립자인 뉴트리노(중성미자)를 지하 250킬로미터 땅속으로 사격하여 관측장치를 맞춰서 학계를 놀라게 하고 있다.상식을 뒤엎는 실험이다.땅속에 있는 목표물을 맞춘다는 것은 거의 불가능이라고 생각하기 때문이다.그러나 기의 세계에서는 차원을 뛰어넘으면 방해물이 없는 무한공간이 펼쳐지게 된다.고정관념과 사고를 전환하자.그것이새로운 역사에서 요구하는 새로운 패러다임이다. 이재석 한국정신과학학회 이사
  • 중성미자 질량존재 입증되나/韓·美·日 연구팀

    소립자 뉴트리노(Newtrino)에도 질량이 있다는 새 학설을 검증할 수 있는첫단계 실험이 일본에서 성공했다고 한·미·일 공동연구팀이 28일 밝혔다. 전기적으로 중성인 뉴트리노는 물질을 투과하는 능력이 강해 지구나 태양을뚫을 수 있는데 우주의 ‘빅뱅’과 수축현상의 비밀을 밝혀낼 수 있는 이른바 ‘암흑물질’의 하나로 알려져 있다. 연구팀은 도쿄 인근 쓰쿠바시 문부성 고에너지 가속기연구소에서 발사한 인공 뉴트리노를 250㎞ 떨어진 기후(岐阜)현 도쿄대 우주광선 연구소 지하의물탱크에서 검출해냈다.땅밑 250㎞를 0.00083초에 통과한 뉴트리노의 검출자체가 새 학설을 입증하는 직접적 증거는 아니지만 검증의 토대를 마련했다는 점에서 의의가 있다. 이번 실험은 “우주광선이 지구대기와 충돌,발생하는 대기 뉴트리노의 관측결과, 뉴트리노에 질량이 있다”는 연구팀의 지난해 보고를 뒷받침하기 위한것. 인공 뉴트리노가 땅밑을 통과하면서 다른 뉴트리노로 변하는‘진동현상’이 확인되면 20세기말 최대의 발견이 될 전망이다. 연구팀은 3년간 300개의 인공 뉴트리노를 발사할 예정.따라서 관측되는 뉴트리노가 300개 미만일 경우 진동현상이 확인되는 셈이다. 기존 물리학계에는 뉴트리노의 질량을 ‘0’으로한 소립자 표준이론이 통용되고 있다. 황성기기자 marry01@
  • 생태계 危害 외래식물 지정

    환경부는 4일 돼지풀(사진)과 단풍잎돼지풀 등 꽃가루가 알레르기를 일으키고 다른 식물의 생장을 가로막는 식물 2종을 생태계에 위해를 끼치는 외래식물로 지정했다. 환경부는 서식지가 전국으로 확산되고 있는 뉴트리아(설치류) 진주담치(조개류) 주걱따개비(〃) 등도 분포현황 및 생태계에 미치는 영향 등을 조사한뒤 위해 동물 지정 여부를 결정하기로 했다. 환경부는 지난해 2월 황소개구리와 블루길 큰입베스 등 외래 어류 2종을 위해 동물로 지정한 바 있다.
  • “뉴트리노 질량 보유” 증거 발견/국제연구팀 발표

    ◎기존 물리학 이론 붕괴… ‘실종된 질량’ 설명 轉機 【도쿄 AP 연합】 기존 입자물리학에서 에너지만 있고 질량은 없는 것으로 돼있는 뉴트리노(중성미자)가 질량을 갖고 있다는 증거가 발견됨으로써 기존물리학 이론의 붕괴와 함께 우주의 이른바 ‘실종된 질량’을 설명할 계기가 마련된 것으로 기대돼 비상한 관심을 끌고 있다. 일본 중부 다카야마에서 연구를 수행해온 120명으로 구성된 국제적 연구팀은 1년여의 실험 결과 뉴트리노가 질량을 갖고 있음을 시사하는 연구 데이터를 얻었다고 5일 발표했다. 이번 발견이 추후 실험에서도 계속적으로 이뤄져 학계에서 정통 이론으로 받아들여지면 현대과학 핵심이론의 수정이 불가피할 뿐 아니라 우주가 과학적으로 설명되는 만큼 무게가 나가지 않는 의문을 푸는 실마리도 제공할 것으로 평가받고 있다. 뉴트리노는 물질의 기본 구성입자의 하나이나 질량이 없고 에너지 부분만 맞추기 위해 설정된 인자이다. 그러나 이번 실험 데이터 분석 결과,결합하는 미립자에 따라 일렉트론­뉴트리노,무온­뉴트리노,타우­뉴트리노 등 3가지 타입으로 분류되는 뉴트리노가 진동하고 있는 것으로 밝혀졌는데 진동하는 모든 것은 질량을 갖고 있다고 과학자들은 설명했다.
  • 환경오염이 돌연변이 유발할수도/최광숙(발언대)

    지난달 12일 전남 강진군 강진읍 서성리의 한 여관 신축공사장에서 쥐를 닮은 강아지크기의 동물이 잡혔다.이 동물을 처음 본 사람은 쥐가 환경오염으로 돌연변이해 「슈퍼쥐」가 된 것으로 추측,한때 소동이 빚어졌다고 한다. 그러나 몸통 50㎝,꼬리 30㎝크기의 이 동물은 원산지가 유럽인 「뉴트리아」로 밝혀졌다.털은 흑갈색이며 머리와 몸은 쥐를 닮았고 발가락 사이에 물갈퀴가 달려 있는 것이 특징이다. 뉴트리아는 유럽에서 모피용으로 기르고 있으며 이번에 잡힌 놈은 민가에서 기르던 것이 도망쳐 번식한 것이라 한다. 우리나라에서 「슈퍼쥐」 해프닝이 일어난 같은 날 영국의 주간지인 「뉴 사이언티스트」는 영국의 섬유·전자제품공장에서 방류하는 노닐페놀 등 화학물질이 수컷 물고기의 성전환을 유발시키고 있다고 보도했다.스코틀랜드 환경보호청 연구원들이 『스코틀랜드 중남부의 11개 강이 물고기 수컷을 암컷으로 만들 수 있는 노닐페놀을 허용치의 10배이상 함유하고 있다』고 주장했다는 것이다. 「성굴절」 화학물질인 노닐페놀은 기름을빼지 않은 생양털을 씻거나 플라스틱을 부드럽게 하는 데 사용된다. 영국의 과학자들은 각종 공장에서 나오는 화학오염물질이 동물의 성전환과 돌연변이를 일으키는 등 여지껏 생각하지도 못한 끔직한 사태가 일어날 가능성이 높다고 경고하고 있다.환경오염이 새로운 종을 탄생시키는 조물주가 될 날이 멀지 않았다는 이야기다.돌연변이로 괴물이 된 동물과 곤충이 인간을 공격한다는 할리우드의 공상공포영화의 내용이 현실로 다가올 수 있다니 소름이 돋을 지경이다.
  • 노벨물리학상 펄­라이네스 교수 공적

    ◎원자보다 작은 물질의 세계 밝혀내 마틴 펄교수(68)와 프레데릭 라이네스 교수(77)는 원자보다 작은 물질의 세계가 어떻게 이루어졌나를 밝혀낸 공로를 인정받았다. 펄교수는 지난 75년 스탠퍼드대학의 선형가속기(SLAC)를 이용,제3세대전자인 타우경입자를 발견,기본입자의 표준모델에 들어 있는 경입자계열을 완성했다.물질의 표준모델이론은 12개의 기본입자와 그들간에 작용하는 힘으로 만물이 구성됐다고 설명하는 이론이다.타우경입자는 3종류의 경입자중 가장 무거운 것으로 전자와 전자의 상호작용에 관여하는 것으로 알려져 있다.그는 핵붕괴가 일어날 경우 발생하는 중성미자를 양성자와 반응시키면 중성자로 변한다는 사실도 아냈다. 라이네스 교수는 50년대 초반부터 이론적으로만 알려졌던 중성미자(뉴트리노)의 입증실험에 주력,59년 마침내 그 존재를 확인했다.또 중성미자와 양성자가 결합해 중성자가 된다는 것도 밝혀냈다.중성미자는 특히 우주를 구성하는 물질중 광입자(포톤) 다음으로 많아 그의 발견은 우주물질의 생성과 우주의 진화역사를 밝히는 데 중요한 열쇠가 된다. 서울대 물리학과 김제완 교수는 『이들 물질은 지구상에는 존재하지 않지만 입자물리학에서는 우주의 구성물질을 밝히는 유용한 입자로서 일찍부터 노벨상감으로 여겨져왔다』고 말했다. ◎화학상 크루첸­몰리나­롤랜드 공적/오존의 생성과 파괴 과학적 첫 입증 파울 크루첸과 마리오 몰리나, 셔우드 롤랜드는 오존이 어떻게 생성되고 파괴되는가를 과학적으로 밝힘으로써 국제사회가 오존층을 파괴하는 CFC(염화불화탄소) 가스의 방출을 금지하는 결정(몬트리올의정서)을 내리게끔 하는데 커다란 역할을 했다. 이들은 70년대초 냉장고 등에서 냉매로 널리 쓰이는 CFC와 소화기 등에 삽입된 할로겐가스가 성층권으로 올라가 오존층에 구멍을 낼 수 있다는 가설을 처음으로 제기했다. 이들의 가설은 85년도 인공위성 사진을 통해 남극구멍이 확인됨으로써 사실로 입증돼 충격을 준 바 았다. 이들은 또 대기중에서 어떠한 화학적 과정을 거쳐 오존이 형성되는가를 규명하는 데 선구적인 역할을 했으며 무엇보다 오존층이 얼마나인공적인 화학가스에 예민한가를 실험적으로 밝혔다. 크루첸은 네덜란드인으로 독일 마인츠에 있는 막스 프랑크 연구원이며 몰리나는 매사추세츠공과대학의 지구대기행성과학과 교수다. 롤랜드는 캘리포니아 어빈대 화학과 교수로 올해 캘리포니아 어빈대는 라이너스의 노벨물리학상 수상과 함께 한꺼번에 2개의 노벨상을 잡는 행운의 주인공이 됐다. 한국과학기술원(KAIST) 김성각 교수는 『노벨화학상이 대기화학분야에 수여되는 것은 극히 이례적인 일』이라고 놀라움을 표시하고 『이는 환경문제에 대한 전지구적 관심과 그에 대한 공로 인정으로 풀이된다』고 말했다.
  • 기본입자 「톱 쿼크」 존재 확인/소립자물리학 표준모델 완성 가능

    ◎“발견자들 내년 노벨상 수상 확실” 세계 소립자물리학계의 과제였던 t(톱)쿼크의 존재가 미국페르미 가속기연구소에서 미·일·이탈리아팀의 공동연구로 밝혀짐으로써 소립자물리학의 표준모델을 완성할 수 있게 됐다. 더 이상 쪼갤 수 없는 물질의 궁극적인 구성요소인 쿼크는 지난 64년 미국의 겔먼에 의해 처음 이론적으로 제시된 후 그 존재를 실증하기 위한 과학자들의 탐색노력이 계속돼 모두 6종으로 추정되던 쿼크가 30년만에 모두 확인됐다. 물질은 분자로 구성된다.분자는 원자로 구성되고 원자는 다시 원자핵과 전자로,원자핵은 다시 양성자와 중성자로 구성돼 있다. 전자 및 전자와 관련된 뮤온입자,중성미자(뉴트리노)등을 약입자(렙톤)라고 하고 양성자나 중성자를 강입자(하드론)라고 부르는데 이런 강입자는 2∼3종류의 쿼크로 구성돼 있는 것으로 알려져 왔다. 6종의 쿼크 가운데 지난 60년대에 u(업),d(다운),s(스트레인지)등 3종이 확인된데 이어 74년 c(참),77년 b(보텀 또는 비유티)가 발견됐는데 쿼크의 존재를 69년 처음 실험 입증한미국의 프리드먼 등이 90년 노벨상을 받았다. 그후로 마지막으로 t(톱 또는 트루스) 쿼크를 찾는 것이 소립자물리학의 과제가 되어 왔다.이것이 확인되지 않으면 물질의 기본구조이론으로 정립돼있는 소립자물리학의 표준모델을 수정하지 않으면 안되기 때문이다. 표준모델은 소립자간에 대칭성이 있어 쿼크가 상호 보완적인 것끼리 짝을 이루고 있는 것으로 보고 있다.u쿼크는 d와,c쿼크는 s와 짝을 이루고 있는데 이번에 b쿼크의 짝으로 간주되는 t쿼크가 확인된 것이다. 미·일·이탈리아의 공동연구팀이 이용한 페르미 국립가속기연구소의 원형입자가속기는 길이 6.4㎞로 t입자를 찾을 수 있는 세계 유일의 가속기로 여겨져 왔다. t쿼크는 우주탄생시와 같은 고에너지상태에서,그것도 1백만분의 1초 이하의 극히 짧은 시간동안만 존재하는 것으로 이 입자를 찾아내기 위해서는 우주생성을 가져온 「빅뱅」(대폭발) 직후의 상황을 재현시켜야 한다. 즉 쿼크의 약 10배 크기인 양성자와 반양성자의 빔을 원형가속기 내에서 거의 빛의 속도로 충돌시켜 초당 5만∼10만회의 충돌이 일어나면 양성자가 붕괴된다. 서울대 물리학과 김진의교수는 『t쿼크의 발견으로 우주의 구성입자와 입자간의 상호작용을 설명하는 표준모형이 완전히 증명됐다』면서 『이번 발견자들은 95년도 노벨상을 받게 될 것이 거의 틀림 없다』고 말했다.
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