출처 BBC
2011년 9월 22일 유럽공동체핵물리연구소(CERN)의 연구팀이 "중성미자(Nutrino)"라는 소립자가 광속보다도 더 빨리 움직였다는 측정결과를 공식적으로 발표한 것은 전세계에 큰 파장을 주고 있다. 위 그림에서 설명된 것처럼 스위스 제네바에 있는 입자가속기에서 생성된 중성미자를 그 곳으로부터 732Km 떨어진 이탈리아 그란사쏘로 보낸 과정을 측정한 결과 광속보다 4만분의1 더 빠른 속도를 얻었다는 것이다. 이 결과는 3년간 15,000번을 반복하여 측정한 결과이기 때문에 장치설계상 근본적인 문제가 있지 아니한 통계적으로 우연한 결과로 볼 수 없다.
현대물리학은 빛보다 빨리 움직이는 물체는 없고 빛의 관측을 통하여 모든 것이 기준이 된다는 아인슈타인의 상대성원리를 기본으로 한다. 그러한 원리에서 E=mc2라는 공식이 유도되어 원자폭탄도 발명되고 일반상대성원리로부터 우주가 약 137억년전 한점에서 폭발하여 지금도 계속 팽창하고 있다는 "빅뱅이론"이 우주의 생성과 발전에 대한 정설로 받아들여지고 있다.
그런데 "중성미자"가 빛보다 조금이라도 더 빨리 움직였다는 측정결과는 그 것이 확증될 경우 현대물리학의 기초를 뒤 흔들 수 있는 충격적인 것이다. 참고로 중성미자는 전자와 비슷하나 전기를 띄지 아니한 소립자로서 각종 핵반응에서 생기는 것으로 빅뱅이론에 따르는 우주기원에서도 중요한 역할을 하는 소립자이다. 빛(광자)와 달리 작은 질량이 있다는 점이 차이가 있다.
위 비디오는 연구진이 직접 그러한 연구과정을 설명하는 것이다. 이번 측정결과가 불러올 파장 때문에 해당 연구진들은 이러한 결론을 단정하지 아니하고 다른 연구진에서 이러한 실험을 반복하여 검증할 것을 촉구하였다. 지금 전세계 물리학자들이 이러한 측정결과를 다시 검증하는 방법에 대해 고민하고 있다. 미국이나 일본 등 다른 곳에서의 장비가 유럽공동핵물리연구소의 것보다 수준이 떨어지기 때문에 똑 같은 실험을 반복하기 쉽지 아니하기 때문이다.
출처 위키미디아 공용 http://en.wikipedia.org/wiki/File:SN1987a_debris_evolution_animation.gif
위 사진은 1987년 지구에서 168,000광년 거리에서 폭발한 "SN1987"라고 불리우는 초신성의 잔해를 그 이후 허블망원경으로 촬영한 것을 중복한 것이다. 위 초신성은 고성능의 망원경과 각종 첨단 장비에 의해 관측되어 초신성의 기원에 대해 많은 정보를 주었다. 위 초신성이 폭발하여 그 빛이 지구에 도착하기 3시간전에 이미 위 초신성 폭발과정에서 생겨난 중성미자가 지구 3곳의 관측소에서 관측되었다.
중성미자가 빛보다 3시간 먼저 도착한 결과에 대해 폭발이 일어나서 먼저 중성미자가 방출되고 그러한 내부 폭발로 인하여 표층에서 강한 빛이 발생하는 시차가 있었다고 설명되었다. 만약 이번 측정결과와 같이 중성미자가 항상 빛보다 4만분의1만큼 빨리 움직인다고 가정할 경우 중성미자가 빛보다 4.2년 더 먼저 도착하였어야 할 것이다.
필자의 개인적인 견해는 중성미자가 빛보다 빨리 움직인다고 판정하여 현대물리학의 기초가 되는 상대성이론을 부정하기에는 아직 이르다고 생각한다. 그렇다고 이번 발표된 측정결과를 오류라고 단정하지도 아니하다. 이번 측정결과와 위 "SN1987"초신성 관측의 결과를 조화할 수 있는 유력한 해석방안이 있다. 그것은 중력에 의하여 공간이 휘어진다는 이론이다.
![]() 출처 BBC
아인슈타인의 일반상대성이론은 빛이 중력에 의해 휘어진다는 것이다. 그 이론이 처음 발표되었을을 때 대부분의 물리학자는 회의적이었다. 그런데 영국의 천문물리학자인 에딩턴이 1919년 남아공에 일어난 개기일식 때 수성을 촬영한 사진에서 그 것을 증명한 것이다. 아인슈타인의 일반상대성이론은 우주의 빅뱅이론 등 현재의 우주기원에 대한 이론적인 시작점이 된 것이다. 그 내용이 "아인슈타인과 에딩턴"이라는 이름으로 2008년 BBC에 의해 영화로 되어 감동을 주었다
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출처: 많이 해 보고 많이 고치자 원문보기 글쓴이: 사슴의 정원
첫댓글 공박사 오랜만이네. 올린 글, 재미있게 봤다. 바로 앞에서 네 강연 듣는 느낌이다. 잘 지내라.
사우디에서 수고 많다. 광속보다 중성미자가 빠르다는 주장은 쵤회하였다고 한다. 나도 처음부터 그 주장을 그대로 믿지 아니하고 공간외곡론을 생각했지.
건강하게 귀국하기 바란다.