빅뱅의 비밀을 푼다-아틀라스 프로젝트 시동

빅뱅으로 알려진 우주대폭발 과정의 비밀을 알기 위한 아틀라스(Atlas)프로젝트가 성공적인 출발을 알렸다. 스위스입자물리학연구소(CERN)가 30일(현지시간) 빅뱅의 미스터리를 풀기 위해 3.5테라전자볼트(1테라=1조,3.5TeV)의 높은 에너지를 가진 양성자를 26.7km의 강입자가속기(LHC) 내부에서 충돌시키는데 성공하면서 본격 가동에 들어갔다. 과학자들은 우주대폭발 상태를 인위적으로 구현한 HLC 내부의 양성자 충돌 실험데이터를 축적,분석하면 우주대폭발의 비밀을 알 수 있을 것으로 기대하고 있다.

씨넷은 30일(현지시간) 스위스입자물리학연구소(CERN) 연구원들이 고장났던 강입자가속기(LHC) 수리후 처음 이뤄진 이날 행사에서 가속기의 에너지준위를 최고로 올리는데 성공했으며 충돌 과정의 방대한 데이터 축적작업에 들어갔다고 전했다.

■우주대폭발의 비밀을 풀어줄 아틀라스 프로젝트 시작이날 HLC를 가동해 가속기 내부를 도는 두 광선의 에너지 준위를 7TeV까지 끌어올리기까지 예정보다 약 2시간 지연됐다. HLC는 빛의 속도의 99.99% 수준의 속도로 여행하는 두 양성자 광선을 발생시켜 CERN지하에 고리모양으로 만들어진 26.7km에 달하는 방대한 가속기의 터널을 순식간에 지나가게 만든다. CERN은 프랑스와 국경을 맞대고 잇는 스위스 제네바 인근에 소재하고 있다.

이 시설은 빅뱅으로 탄생된 우주의 역사와 관련된 수많은 물리학상의 문제 해결은 물론 암물질,반물질,그리고 ‘히그스 보손(Higgs boson)’으로 불리는 사라져 가는 입자의 속성 등을 연구하기 위해 만들어졌다.

광선은 서로 반대 방향으로 강입자가속기 내부를 돌다가 순식간에 맞닥뜨리게 되는데 이들은 최종적으로는 14테라(14TeV)의 높은 에너지를 가지면서 마치 우주대폭발같은 충돌 상황을 만들어 내게 된다. 즉, HLC내부에서 상대편에서 오는 각각 7TeV의 에너지를 가진 두 양성자빔이 부딪치는 것이다. CERN의 과학자들은 초당 6억번의 충돌을 통해 얻어지는 방대한 양의 데이터를 수집, 처리해 우주의 생성의 열쇠인 빅뱅의 비밀의 실마리를풀게 될 것으로 기대하고 있다.

이날 실험에 참여한 한 과학자는 실시간 행사 웹캐스팅을 통해 “우리는 최초의 충돌과 함께 많은 아름다운 궤적을 지켜 봐 왔으며 정말 환상적이었다”고 말했다.

HLC는 9천300초전도자장을 가지고 있으며 각각은 절대온도 2도로 냉각되는데 모니터링시스템이 입자가속기를 가동하면서 자장과 관련된 문제를 발견했다.

그러나 문제는 자장과 관련된 문제가 아니라 강입자가속기는 물론 다른 CERN의 실험에 공급되는 전기시스템과 관련된 보다 큰 이유가 있었던 것같다고 한 관계자가 말했다.

가속기는 한차례 재조정됐으며, 한차례의 양성자 주입 시도가 실패한 후 추가 시도에서는 양성자 주입에 성공했고 입자가속기의 에너지 준위는 최고 7테라전자볼트까지 올랐다.

■HLC 가동 예정시간보다 2시간 지연된 후 성공

30일(현지시간) 오후 1시가 되자 연구원들은 실험데이터를 모으기 시작했고 22분 후 광선은 안정돼 그들은 적극적 조정없이 입자가속기를 가동할 수 있었다.

LHC관계자들이 완전한 양성자충돌이 발생하도록 기계를 재가동하려는 가운데 가동이 지연돼 많은 물리학자와 다른 관계자들을 안절부절하게 만들엇다. 로버트 아이마르 CERN 소장은 “강입자가속기는 턴키머신이 아니다. 만일 첫 번째 또는 두 번째,세번째 가동 시도에서 실패했었더라도 결코 놀랄 일은 아니다”라고 말했다. LHC는 계획,건설에 수년이 걸렸으며 이제 시험가동되기 시작했으며 일부 실험을 위해서는 더 오랜 시간을 기다려야 할 전망이다.

필립 블로흐 CERN 물리학과 책임자는 웹캐스트를 통해 “우리는 현재, 그리고 향후 수년에 걸쳐 해야 할 많은 일들이 있으며 오래 기다릴 여유가 없다”고 말했다.