유럽핵입자물리연구소(CERN)가 최근 대형 강입자가속기(LHC) 재가동을 시작하면서 조용민 건국대 석학교수가 예측한 물리학 역사상 최초의 위상학적 소립자인 ‘조-마이슨 자기홀극’ 발견 가능성에 관심이 쏠린다.
이 연구소는 우주 탄생 비밀을 밝히는 열쇠로 알려진 ‘힉스 입자’의 존재를 입증하는데 결정적 기여를 한 입자물리학 연구소다. 우주 생성 근원을 밝히기 위해 2009년부터 지하 100ｍ 깊이에 설치된 둘레 길이 27㎞의 세계 최대 입자충돌장치 LHC를 가동하는데 지난해 2월 에너지 용량을 배로 확충하기 위해 가동을 중단했던 LHC 성능 개선 작업을 완료하고 이달 말부터 재가동을 시작한다고 발표했다.
CERN의 ‘조-마이슨 홀극’ 탐색은 LHC 재가동을 보도하는 외신에서도 많은 관심을 보였다. 블룸버그통신 등은 세계 최대 강입자가속기(LHC)의 재가동을 소개하고 한국인 과학자의 이름을 붙은 새로운 입자를 찾는 실험도 계획됐다고 소개했다. 조용민 건국대 석학교수가 이론화해 예측한 조-메이슨 자기홀극이다. 자기홀극은 자석의 N·S극 중 하나만 존재하는 자석 입자로 조-메이슨 자기홀극은 이에 대한 이론적 모형 중 하나다.
조 교수는 “‘신의 입자’로 불리는 힉스입자 발견이 주목받은 이유는 이 힉스입자 발견으로 전자기력과 약력을 통합한 표준모형이 완전히 검증된 것이라고 보았기 때문”이라며 “표준모형이 맞다면 조-마이슨 자기홀극은 반드시 존재해야 하므로 이 홀극의 발견이야 말로 표준모형의 마지막 검증이 되는 만큼 힉스입자 발견보다 훨씬 더 중요하다”고 말했다. 이 홀극은 인간이 발견할 수 있는 유일한 홀극으로 표준모형에서 반드시 나와야 하는 입자이기 때문이다.
조 교수는 “힉스 입자를 신의 입자라고 말하고 있지만 이 홀극은 발견 된다면 물리학 역사상 처음으로 나오는 위상학적 소립자, 다시 말해 족보가 완전히 다른 소립자가 됨으로 이 홀극이야말로 인간이 지금까지 보지 못했던 진정한 신의 입자가 될 것”라고 전했다. 그는 “이 홀극의 발견은 그 강도가 전자의 약 100배이고 질량이 전자보다 약 1000만배 무거운 새로운 형태의 소립자 발견을 의미한다”며 “이러한 입자는 그 응용 가능성이 많은 만큼 실생활에 커다란 파급효과를 줄 것”이라고 강조했다.
김명희기자 noprint@etnews.com
