중성미자

[뽀야]

중성미자(中性微子, neutrino 뉴트리노[*][1]) 또는 '뉴트리노'는 약력과 중력에만 반응하는, 아주 작은 질량을 가진 기본입자로, 스핀은 1/2인 페르미온과, 렙톤이며, 약한 아이소스핀이 -1/2으로 전하를 띠지 않는다. 1990년대 말까지 질량이 없다고 생각했으나, 1999년 슈퍼 카미오칸데 실험 이후 여러 실험을 통해 미세하지만, 질량이 있다고 밝혀졌다(중성미자 진동). 그러나 질량이 너무 작아 아직 직접적으로 질량을 측정하지 못하고 있다.

볼프강 파울리가 처음이 이 입자를 예측해내면서 '중성자(neutron)'라고 부르기로 제안하였지만, 몇 년 후인 1932년에 채드윅이 지금의 중성자를 발견하고 그 입자를 중성자(neutron)라고 불렀다. 이로 말미암아 서로 다른 두 입자에 같은 이름이 붙게 되었다. 엔리코 페르미가 다음 해인 1933년에 베타 붕괴의 이론을 발표하며, 파울리의 '중성자(neutron)'에 '작다.'라는 이탈리아어의 접미어 '-ino'를 붙여서, '뉴트리노(neutrino)'로 부르게 되었다.

1930년대의 베타 붕괴 실험에서, 기존의 물리학으로 설명할 수 없는 붕괴 에너지 스펙트럼을 발견하였다. 스펙트럼의 연속성에서 착안하여, 볼프강 파울리는 에너지 스펙트럼에 맞추기 위해 질량이 아주 작은 (또는 0인) 입자를 가정하여 중성미자라는 입자를 도입하였고, 이후에 실험적으로 발견되었다. 훗날 중성미자 진동 현상이 관측되면서 중성미자의 질량은 0이 아니라는 것까지 밝혀낼 수 있었다.

종류

 중성미자는 3세대로 되어 있다. 이들은 총 렙톤 수를 보존하지만, 중성미자 진동으로 인해 각 맛깔의 렙톤 수는 보존하지 않는다.