중성미자는 미스터리 덩어리

일본 중성미자 검출기

일본 중성미자 검출기 '슈퍼-카미오칸데 - 도쿄대 제공

○중성미자는 미스터리 덩어리

물리학자들이 중요하게 생각하는, 우주 탄생을 엿볼 수 있는 입자들이 여러개 있습니다. 전자, 양성자, 중간자, 쿼크 등 어디선가 한번 쯤 들어봤을 듯한 것들이 있죠. 이중에는 과학자들이 밝혀낸 것들이 꽤 있습니다. 최근에는 힉스가 발견됐고, 중력파의 흔적도 포착되기도 했구요.

그렇지만 물리학자들은 여전히 퍼즐을 맞추지 못하고 있습니다. 반물질, 암흑물질, 중성미자 등 풀어야할 주요한 ‘우주 미스테리’가 남아있기 때문입니다.

이중 이번 노벨상의 주인공인 중성미자는 발견된 60년 정도가 됐습니다만, 알려진게 많지 않나봅니다. 다른 입자와 거의 상호작용하지 않고 통과를 하기 때문에 ‘유령입자’라는 별명도 붙었지요.

‘전자’ ‘뮤온’ ‘타우’라는 3종류의 중성미자가 서로 상호작용을 한다는 것은 알고 있었지만, 과연 질량이 있는지 미스테리였습니다. 이번 노벨상의 업적은 중성미자가 질량이 있다는 것을 확인한 것이니 만큼, 과거에 비해 진보한 것으로 봐야합니다.

중성미자를 비롯해 미스테리 3인방으로 불리는 다크물질, 반물질에 대해서는 다음 기사를 참고하세요.



○빛 보다 빠른 중성미자로 시간여행을?

중성미자와 관련해서는 몇 가지 해프닝도 있답니다. 2011년 9월 유럽입자물리연구소(CERN)는 스위스 제네바의 실험실에서 만든 중성미자를 732km 떨어진 이탈리아 그란사소 국립실험실까지 쏘아 보낸 뒤 그 속도를 측정했는데, 빛보다 60나노초(0.00000006초) 빠르다고 발표한 바 있습니다.

이 실험을 ‘오페라 프로젝트’라고 불렀는데요, 이후로 ‘시간 여행이 가능해졌네’, ‘아인슈타인이 틀렸네’ 등등의 얘기가 나오곤 했습니다.

그런데 이듬해인 2012년 2월 CERN은 오페라프로젝트가 관측 장비 중 위성위치확인시스템(GPS) 오류로 잘못된 결과를 얻었다고 발표하기도 했습니다. 당시 이탈리아 경제 위기때문에 확인되지 않은 실험 결과를 터트린게 아니냐는 따가운 시선도 있었습니다.

아쉽지만 이로써 시간 여행은 다시 불가능한 일이 되어 버렸답니다.

동아사이언스