|
|
|
|
|
|
|
|
|
우주 탄생의 기원인 `빅 뱅' 직후의 상태를 극히 작은 규모로 재현해 물질의 기본성질을 밝히기 위한 실험이 7일 유럽입자물리연구소(CERN)의 거대강입자가속기(LHC)에서 드디어 성공했다고 AP통신과 BBC 뉴스가 보도했다.
과학자들은 지난 해부터 계속해 오던 양성자 충돌 실험 대신 납이온을 충돌시키는 방법을 사용해 태양 중심부 온도보다 100만배 높은 극초고온과 극초밀도를 만들어내는 데 성공했다고 CERN 관계자들이 발표했다.
이들은 LHC 안에서 일어난 충돌이 "지극히 작은 빅 뱅"이긴 하지만 우주 기원의 단서가 될 `쿼크-글루온 플라즈마'로 이루어진 걸쭉한 물질 수프를 만들어낼만큼 강력하다고 강조하고 앞으로 4주동안 과학자들이 납이온 충돌로 얻은 자료를 집중적으로 분석할 것이라고 말했다.
학자들은 이를 통해 137억년 전 빅 뱅 직후 100만분의 1초 사이에 우주를 구성한 플라즈마에 대해 좀 더 많은 것을 밝혀낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.
100억달러를 들여 제네바 부근 프랑스-스위스 국경지대에 건설된 길이 27㎞의 원형 터널 구조물인 LHC는 2008년 가동되기 시작한 이래 기술적 문제를 겪기도 했지만 우주에 관한 이해를 깊게 해 주거나 완전히 바꿔 줄 것으로 기대를 모아왔다.
암흑물질과 반물질의 증거를 찾아내고 더 나아가 시공간의 숨은 차원까지도 찾아내려는 목적으로 건설된 LHC는 주로 양성자 충돌실험에 사용되지만 매년 12월 정비를 위해 가동이 중단되기 전 한 달 동안은 납이온 충돌 실험을 하게 될 것이라고 관계자들은 밝혔다.
전자가 제거된 납 원자를 가리키는 납이온은 양성자보다 훨씬 무거워 순환시키는데 훨씬 많은 에너지가 소요되며 찾고자 하는 물질의 상태를 만들어낼 가능성이 더 큰 것으로 알려져 있다.
과학자들은 이번 실험에서 태양 핵 온도보다 100만배나 뜨거운 10조도 이상의 고온이 형성됐으며 "이런 고온에서는 원자핵을 구성하는 양성자와 중성자까지도 녹아 `쿼크-글루온 플라즈마'라고 불리는 걸쭉하고 뜨거운 쿼크와 글루온 수프가 된다고 설명했다.
쿼크와 글루온은 물질을 구성하는 원자구성입자인데 빅 뱅 직후의 쿼크-글루온 플라즈마 상태에서는 자유롭게 돌아다니지만 급속히 식으면서 서로 달라붙어 양성자와 중성자를 형성하게 된다.
학자들은 이런 플라즈마를 연구함으로써 원자핵을 서로 묶어주는 힘이자 질량의 98%를 차지하는 이른바 강력(소립자간의 강한 상호작용)에 대해 더 많은 것을 알 수 있게 될 것으로 믿고 있다.
CERN 관계자들은 몇 달 정도 지나면 과학자들이 중요한 새로운 발견을 할 것이라고 전망했다. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
