[매일경제] 세계 최대 강입자가속기 첫 가동

 

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세계 최대 강입자가속기 첫 가동

양성자 빔 발사 성공에 일제히 환호 연말께 충돌시험…힉스 규명 수년 걸릴 듯, 호킹 박사 "힉스입자 못찾는데 100弗 건다"

유럽입자물리학연구소의 과학자들이 10일 대형강입자충돌기에 수소 양성자빔을 주입한 후 가동 현황을 점검하고 있다 . 양성자 간 충돌을 통해 '빅뱅'을 재현하기 위한 유럽입자물리학연구소(CERN)의 14년 준비가 드디어 결실을 맺었다. 전 세계 과학자들은 10일 오전 9시 39분(한국시간 오후 4시 39분)께 제네바와 CERN의 대형강입자충돌기(LHC)가 성공적으로 가동됐다는 소식을 듣고 일제히 환영의 뜻을 표했다. 충돌 입자를 검출하는 LHC의 주요 장비 'CMS' 한국연구자 대표를 맡고 있는 최영일 성균관대 교수는 "현지 소식을 전하는 사이트가 불통이 돼 LHC의 첫 가동 소식을 외신을 통해 전해 들었다"며 "LHC는 인류가 물질의 근원과 우주의 탄생을 연구하는 데 새로운 장을 여는 역할을 할 것"이라고 설명했다. 한편 이날 '빅뱅 블랙홀 실험'의 현장을 실시간 중계로 보기 위한 전 세계 네티즌의 관심이 폭주하면서 관련 사이트(webcast.cern.ch)는 수시간 동안 마비되기도 했다. ◆ 실험 결과 언제쯤 나오나? = 과학자들은 앞으로 수주일에 걸쳐 양성자 빔 발사 실험을 통해 실험 장치의 이상 유무를 확인한 뒤 두 개의 양성자 빔을 동시에 다른 방향으로 발사하는 작업을 진행하게 된다. 이르면 다음달께, 늦어도 올 연말께 본격적인 충돌 실험에 돌입할 것이라는 것이 전문가들 예상이다. 고병원 고등과학원 교수는 "충돌 실험은 이르면 다음달께 이루어질 것으로 보이지만 일부 기기가 고장나면 본격적인 실험이 늦춰질 수도 있다"며 "점점 양성자 속도를 높이면서 여러 장치의 정상적인 작동을 검증하기 때문에 연말께 본격적인 실험이 이뤄질 수도 있다"고 설명했다. 김수봉 서울대 교수는 "LHC 실험이 예정대로 진행된다면 1년 정도 검출기 실험을 거친 뒤 논문 출판과 검증 실험을 통해 3~4년 안에 힉스 입자가 발견될 것으로 예상된다"며 "만약 실험 후 6~7년 뒤까지 힉스 입자가 발견되지 않는다면 입자의 표준모형이 틀렸음을 의미한다"고 설명했다. ◆ 한국도 참여하지만 불리 = 전 세계 80여 개국에서 9000여 명이 참여하고 있는 LHC 프로젝트에 한국 과학자들도 직접적으로 관여하고 있다. 최영일 교수는 "CMS를 이용한 연구에는 37개국 184개 기관에서 3000여 명의 과학자가 참여하고 있다"며 "한국 과학자 60여 명은 4개 팀으로 나뉘어 충돌된 입자의 궤적을 통해 표준모형 검증, 힉스 입자 존재 확인, 암흑물질 규명 등 다양한 주제를 다루게 된다"고 밝혔다. 최 교수는 또 "아틀라스와 CMS 역할은 거의 비슷하지만 각각 검출 방식이 상이해 약간의 장단점이 있다"며 "한쪽에서 규명한 사실을 다른 장비를 통해 검증하는 작업이 반드시 필요하다"고 설명했다. 고려대 물리학과 박성근 교수팀은 검출기 한 부분을 맡아서 건설을 책임졌다. 그러나 한국은 약 9조원이 투입된 LHC 건설에 적극적으로 참여한 유럽 주요 국가나 미국에 비해 상대적으로 질이 떨어지는 데이터를 제공받을 것으로 보인다. 고등과학원 전응진 박사는 "각 국가에서 연구하는 과학자들은 인터넷을 통해 실험 데이터를 받아보지만 받는 정보의 수준은 다르다"며 "LHC 프로젝트에 참여하는 유럽 핵심 국가들은 중요한 데이터를 바로 받아보게 된다"고 설명했다. 한편 케임브리지대학 석좌교수인 스티븐 호킹 박사는 "LHC는 입자의 상호작용을 연구할 수 있는 에너지를 기존 최고 성능의 가속기보다 4배로 끌어올린 것으로 이는 힉스 입자를 발견하기에 충분한 수준"이라며 "그러나 나는 실험을 통해 힉스 입자를 발견하지 못할 것이라는 예측에 100달러를 걸었다"고 밝혔다. 그는 또 "힉스를 발견 못하면 우리가 믿었던 이론이 잘못됐다는 뜻"이라고 설명했다. • 우주탄생의 비밀 '빅뱅' 재현…미니블랙홀 생기나 • 호킹박사 "힉스입자 못 찾는데 100弗 건다" [김은표 기자 / 김제관 기자] [ⓒ 매일경제 & mk.co.kr, 무단전재 및 재배포 금지] 2008.09.10 20:51:59 입력

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