2012년 7월 4일. 스위스 제네바 소재 유럽입자 물리연구소(CERN)는 세계 최대 입자가속기인 거대강입자가속기(LHC)를 활용한 연구에서 '힉스 입자(Higgs boson)'로 확실시되는 새로운 입자를 발견했다고 발표했다. 신의 입자라고 불리는 힉스 입자는 우주의 탄생을 설명하는 가장 설득력 있던 이론인 '표준모형모델'을 완성할 마지막 부품이다. 힉스 입자의 실체만 확인되면 우주가 17개의 기본 입자로 구성돼 있다고 보는 이 이론이 완성된다.
수십 년간 수십억 달러를 쓰면서 연구한 끝에 발견된 힉스 입자는 한 시대의 물리학을 끝내고, 새 시대의 물리학을 열어젖힐 존재다. 학계는 2013년을 그 원년으로 본다.
기존의 물리학이 일상 속 물리법칙 이해에 집중됐다면 새 시대의 물리학은 한층 난해한 영역의 물리법칙 파악에 초점이 맞춰질 것이다.
가장 대표적인 것이 '암흑 물질'. 오래전 천문학자들은 우리가 지구에서 발견한 '일반적인' 입자들로 계산한 것에 비해 실제 우주는 5배나 많은 물질로 구성돼 있음을 알아 냈는데 그 미지의 물질을 암흑 물질이라 칭한다. 그리고 한 번도 관측된바 없는 암흑 물질의 관측에 올해는 한발 가까이 다가갈 전망이다.
지금껏 물리학자들은 지하에 검출기를 설치, 암흑 물질을 찾아왔다. 시스템 구조는 조금씩 달라도 일반적인 원자의 원자핵에서 방출되는 물질 중 암흑물질 입자를 탐지하는 방식이다. 이를 통해 몇몇 증거가 제시되기도 했지만 모든 물리학자들을 납득시키기에는 역부족이었다. 이런 가운데 올해 미국 사우스다코타주 홈스테이크 폐광의 지하에 역대 가장 민감한 탐지기인 LUX 탐지기의 설치가 완료돼 본격 데이터 수집에 돌입한다.
또한 우주에서의 탐지 노력도 가속화되고 있다. 과학자들은 2012년 관측된 우주 감마선을 분석, 우리 은하의 중심에서 전례 없이 특정한 에너지가 많이 방출됐음을 확인했는데 일부 학자들은 암흑 물질 입자들이 충돌하면 고에너지 방사선을 내뿜는다는 해석을 내리고 있다.
결국 올해는 분명 암흑 물질과 관련한 새로운 데이터와 더 나은 분석이 나올 것이다.
암흑 물질(dark matter) 우주의 약 23%를 구성하는 물질. 현존 기술로 관측되지 않아 이런 이름이 붙었다. 인류가 현재 관측 가능한 우주물질은 전체의 약 4%에 불과하며 나머지는 암흑물질과 암흑에너지(약 73%)로 채워져 있다.
LUX 탐지기 Large Underground Xenon 탐지기의 약자. 학계는 암흑물질이 '윔프(WIMP)'라는 소립자로 이뤄져 있다고 추정하는데 액체 크세논(Xe)을 이용해 윔프를 찾는 장치다.
우리 은하 태양계가 속해 있는 은하(galaxy).
| 미리 보는 2013년 과학뉴스 블랙홀의 식사 시간 엄청난 양의 가스가 우리은하 중심의 거대질량 블랙홀로 빨려 들어가며 X선 폭발을 일으켜 우주를 아름다운 빛으로 채우는 모습을 올해 중반기에 볼 수 있다. 수십 년의 준비 끝에 올해 처음으로 과학자들이 이 같은 장면을 관찰하게 되면서 블랙홀의 성장방식에 대한 궁금증이 많이 해소될 전망이다. 해양 X프라이즈 런칭 바닷물에 이산화탄소가 많이 녹아들수록 산성도가 높아져 해양생물이 살기 어려워진다. 하지만 전 세계 바다에 뿌려 연구를 수행할 수 있을 만큼 저렴하면서 정확한 산성도(pH)측정센서는 아직 없다. 미국 X프라이즈 재단이 올해 그런 기기의 개발자에게 상금을 주는 대회를 발표한다. 정신장애 매뉴얼 미국 심리학회(APA)가 12년만에 처음으로 정신질환 진단·통계 매뉴얼의 개정판을 내놓는다. 정신과 의사나 심리학자들이 환자 진단 시 기본 자료로 활용될 이 매뉴얼의 개정을 위해 APA는 학계의 폭넓은 의견을 개진 받아 내용을 업데이트했다. 새로운 정신장애에 대한 명확한 정의가 내려져 있어 환자들의 치료에 큰 도움이 될 전망이다. |
