실험입자학의 새 지평 개척/노벨물리학상 수상 세 교수의 업적

◎고에너지의 산란법칙 발견/물질의 최소단위 「쿼크」 규명

90년도 노벨물리학상을 공동수상한 제롬 프리드만(60) 리처드 테일러(60ㆍ이상 미MIT대) 헨리 켄달(63ㆍ미 스탠퍼드대)교수는 이론이 아닌 실험을 통해 물질의 기본요소 규명에 획기적인 전기를 마련한 실험 입자물리학의 대가들이다.

이들은 지난 60년대말과 70년대초에 걸쳐 미 스탠퍼드대학 선형가속기연구소에서 공동으로 전자가속실험을 통해 「비올켄 스켈링」이라 불리는 독특한 에너지 산란법칙을 발견해 냈다. 즉 이들은 전자를 빠른 속도로 가속시켜 이를 양성자와 중성자에 충돌케한 후 여기에서 일어나는 고에너지 산란현상법칙을 실험적으로 증명한 것.

산란된 에너지의 양이 하나의 복합된 양의 형태로 나타난다는 이들의 실험결과는 그후 입자물리학과 소립자연구에 이론적으로나 실험적인 측면에서나 다같이 커다란 도약의 계기를 마련한 것으로 평가되고 있다.

스웨덴 한림원도 수상이유를 『이들이 중성자나 양자가 물질의 기본구조가 아니며 그것을 구성하는 더 작은 구조가 존재한다는 명확한 증거를 실험을 통해 입증해 냈기 때문』이라고 밝히고 있다.

이로써 이들의 연구는 현재까지 물질을 구성하는 가장 작은단위로 알려져 있는 쿼크를 방사광가속기등 현대물리학의 거대장치를 통해 입증케한 선구적 발견으로 재평가받게 되었다.

서울대 물리학과 송희성박사는 『이들의 실험연구를 통해 이전까지 이론적으로만 이해되던 쿼크를 실증적으로 설명하는 길이 트이게 된 것』이라고 말했다.

이들 연구에 뒤이은 입장실험물리학의 발전으로 현재 5번째 쿼크가 규명됐고 6번째 쿼크를 대상으로 둘레가 수십㎞나 되는 방사광가속기를 통해 연구가 진행되고 있다. 서울대 물리학과 김두철박사는 이들의 연구는 물질이 무엇으로 구성되어 있는가를 밝히는 노력이라며 우주기원의 실마리를 전달해 줄 수 있을 것이라고 말했다.