중성미자 질량 발견한 카지타·맥도널드, 노벨물리학상 수상

올해 노벨 물리학상 수상자는 타카아키 카지타 일본 도쿄대 교수와 아서 B.맥도날드 캐나다 퀸즈대학 명예교수가 수상했다.

스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 6일 중성미자가 질량을 갖고 있다고 밝힌 카지타 교수와 맥도날드 교수를 올해 노벨 물리학상 수상자로 결정했다.

중성미자는 원자핵이 붕괴될 때 방출되는 중성전하를 띤 기본입자로 전자와 뮤온, 타우 등 세종류가 존재하며 1998년까지 질량이 없는 것으로 여겨져 왔다. 중성미자의 존재는 1930년부터 예상됐지만, 수십년동안 천체 물리학의 수수께끼로 남아있었다.

타카아키 카지타 일본 도쿄대 교수와 아서 B.맥도날드 캐나다 퀸즈대학 명예교수

카지타 교수는 지난 1998년에 중성미자의 존재가 발견됐다는 연구결과를 밝힌 바 있다. 맥도날드 교수도 1999년 퀸스대학 서드베리 중성미자 관측소에서 검출기에 의해 중성미자가 발견됐다고 발표했다.

노벨위원회는 이러한 발견이 “물질 내부의 작용에 대한 이해를 바꾼 역사적인 발견”이라고 설명했다. 지난 2013년 힉스 입자와 관련해 노벨상이 수여된 후 2년 만에 입자물리학 연구 분야에 또 한 번 노벨상이 주어졌다. 중성미자 연구로 노벨 물리학상을 받은 경우는 네 번째다.

카지타 교수는 일본의 슈퍼카미오칸테 검출기에서 중성미자를 발견했다. 중성미자가 질량이 있으면 두개가 섞인다는 것을 발견한 것.

비슷한 시기 맥도날드 교수는 태양에서 나온 전자 중성미자가 타우 중성미자와 뮤온 중성미자로 바뀌는 것을 발견했다. 태양의 행융합 반응에서 중성미자가 나오는데, 이것이 사라진다는 것은 다른 중성미자로 변했기 때문이고, 그것은 곧 질량이 있다는 것을 의미한다. 특히 중수를 사용해 태양 중성미자를 검출한 것이 특징이다.

박인규 서울시립대 물리학과 교수는 "이 발견은 중성미자가 질량이 있어 형태를 바꾼다는 것을 알아낸 것"이라며 "입자물리학을 하는 사람들에게는 엄청난 발견"이라고 설명했다.

한편 노벨 물리학상 수상자 두 명은 노벨상 상금 800만 크로나(약 11억2천만원)를 나눠받게 된다.