일본 이바라키현 쓰쿠바시에서 발사된 뉴트리노(중성미자)가 땅속을 뚫고
나가 2백50km 떨어진 기후현 가미오카의 관측시설을 명중시켰다.

문부성의 고에너지가속기연구기구와 도쿄대우주선연구소를 중심으로한
한국 일본 미국의 국제공동실험그룹은 28일 문부성에서 기자회견을 갖고
이같이 밝혔다.

이번실험은 뉴트리노에 질량이 있는지의 여부를 확인하기 위한 첫 성과로
평가되고 있다.

실험이 성공할 경우 질량을 제로로 가정한 소립자물리학이나 우주론의
수정이 불가피해질 전망이다.

실험그룹은 지난19일 오후 6시42분 쓰쿠바시 고에지가속기연구기구의
가속기로부터 가미오카 광산지하 1천m의 도쿄대 관측장치인 "슈퍼카미오칸데"
로 발사된 뉴트리노의 하나를 처음으로 발견했다.

뉴트리노에 질량이 있음을 검증하기 위해서는 가미오카에 도달한 뉴트리노의
수가 발사때보다 줄어들었음을 증명해야 한다.

이러한 수의 감소는 뉴트리노가 가미오카에 도착하기 전에 다른형으로
변하는 "뉴트리노진동" 현상으로 인한 것이다.

연구팀은 앞으로 3년동안 약3백개 관측소에서 실험, 뉴트리노에 질량이
있음을 검증할 방침이다.

이와관련 손동철 경북대 물리학과 교수는 "정확한 것은 사례가 좀더 많이
축적돼야 알수 있겠지만 뉴트리노에 질량이 있다면 우주팽창이 어느정도
진전됐는지를 밝히는 단초가 될 것"이라고 말했다.

특히 이 연구에는 고려대 김종오.박성근, 서울대 김수봉, 전남대 김재율,
동신대 박명렬 교수팀 등 국내 연구진 30여명이 함께 참여했다.

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[ 이번 실험의 의미 ]

이번실험은 "뉴트리노에 질량이 있다"는 증거를 확보하기 위한 것이다.

도쿄대 우주선 연구소팀은 우주로 부터 내려오는 천연뉴트리노를 관측,
지난해 6월 "질량이 있다"고 발표했었다.

이번에 고에너지가속기연구기구와 도쿄대등이 인공적으로 만든 입자를 사용,
질량이 있다는 증거를 확보하기 위해 보다 정밀한 실험을 실시했다.

뉴트리노는 검출이 어려워 성분은 물론 질량의 유무도 논란이 돼왔다.

이팀은 3종류 가운데 "뮤형"을 고에너지연구소의가속기로 대량제조,
쓰쿠바로부터 가미오카에 발사, 비행중에 다른종류로 변하는 "뉴트리노진동"
현상을 찾아낼 계획이다.

물질을 구성하는 기본입자인 소립자의 움직임을 설명하는 이론가운데 통설인
물리학의 표준이론으로는 뉴트리노에 질량이 있음을 설명할수 없다.

이번 실험으로 증거가 확보될 경우 표준이론의 수정이 불가피해진다.

우주가 팽창하는지 아니면 수축하는지의 여부 등을 푸는데도 결정적인
역할을 할것으로 기대된다.

물리학의 역사를 바꿀수도 있다는게 관계자들의 설명이다.

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[ 용어설명 ]

<> 중성미자란

기본적으로는 소립자이지만 전기적 중성이며 아주 가볍다.

지금까지의 측정으로는 질량의 유무를 판정할수 없었다.

물질을 투과하는 힘은 강력, 지구나 태양까지도 뚫고나갈수 있다.

우주에는 3종류의 중성미자가 존재하고 있다.

가미오카의 도쿄대우주연구소 지하검출탱크인 "슈퍼 카미오칸데"가
세계최고성능의 검출장치로 평가되고 있다.

< 도쿄=김경식특파원.kimks@dc4.so-net.ne.jp >

( 한 국 경 제 신 문 1999년 6월 30일자 ).