美.日연구팀, '미지의 소립자' 존재 확인

기존 소립자(素粒子)물리학의 기본틀인 '표준이

론'으로는 설명할 수 없는 미지의 소립자가 존재하고 있음을 보여주는 새로운 현상

이 미국과 일본 연구팀에 의해 관측됐다.

20일 일본 언론에 따르면 일본 고에너지가속기연구기구(KEK)와 미국 스탠퍼드대

선형가속기센터(SLAC) 연구팀은 베이징에서 열리고 있는 국제학회에서 거의 같은 연

구결과를 발표했다.

미국과 일본 연구팀은 대형 입자가속기로 전자와 양자를 광속에 가까운 속도로

충돌시켜 입자 'B중간자(中間子)'와 전기적 성질이 반대인 '반(反)B중간자'를 만든

후 각각의 중간자가 별도의 입자로 바뀌는 '붕괴' 현상을 관측했다고 밝혔다.

일본 연구팀은 이바라키(茨城)현 쓰쿠바(筑波)시에 있는 대형 가속기 'B팩토리'

를 이용, 소립자의 일종인 'B중간자'로 보통의 입자와 보통의 입자와는 정반대 성질

을 갖는 반(反)입자를 대량으로 만들어 이들이 파괴되면서 다른 입자로 바뀌는 현상

을 관측했다.

물리학에서는 우주 생성 당시 물질을 구성하는 보통의 입자와 같은 수 만큼의

반(反)입자가 생성됐으나 반입자가 먼저 소멸되는 바람에 지금은 보통의 입자만 남

아 있다고 추정하고 있다.

연구팀의 실험은 반입자 소멸의 수수께끼를 풀기 위한 것으로 지난 4년간 관찰

한 약 1억5천만건의 실험 데이터 중 대부분은 지금까지의 '표준이론'으로 반입자의

소멸을 설명할 수 있었으나 이중 68건은 소멸 패턴이 크게 다른 것으로 나타났다.

'표준이론'은 모든 물질은 기본입자인 쿼크와 전자, 뉴트리노 등의 경(輕)입자

로 이뤄져 있다는 이론이다.

연구팀은 이런 소멸패턴의 차이를 집중적으로 연구한 결과 지금까지 알려지지

않은 소립자의 존재를 상정하지 않고는 설명이 불가능하다는 결론을 내렸다.

일본 언론은 미국 연구팀도 거의 같은 연구결과를 발표한 것으로 보아 새로운

소립자의 존재가 거의 확실해졌다면서 기존 표준이론의 수정이 불가피할 것으로 보

인다고 지적했다.(도쿄=연합뉴스)