[종합] 노벨물리학상, 가지타-맥도날드 수상…일본인 수상자 총 24명 늘어나

입력 2015-10-06 22:27

김나은 기자 better68@etoday.co.kr

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중성미자 질량 존재 입증으로 우주에 대한 이해를 넓힌 공로

▲올해 노벨 물리학상을 공동 수상한 일본의 가지타 다카아키와 캐나다의 아서 맥도날드. AP뉴시스

2015년 노벨물리학상의 영예는 ‘신비의 입자’로 불리던 중성미자(뉴트리노)에 질량이 있다는 사실을 밝혀 우주의 비밀을 푸는데 혁혁한 공을 세운 두 물리학자에게 돌아갔다.

6일(현지시간) 노벨위원회는 일본의 가지타 다카아키(56) 도교대 교수와 캐나다 출신 아서 B. 맥도날드(72) 퀸스대학 명예교수가 올해 노벨물리학상 공동수상자로 선정됐다고 발표했다. 수상자 2명은 노벨상 상금 800만 크로나(약 11억2천만원)를 나눠 받게 된다.

두 학자는 중성미자가 질량이 있고 형태를 바꾼다는 사실을 입증해 우주에 대한 인류의 이해를 넓힌 공로를 인정받았다. 위원회는 “중성미자에 질량이 있다는 발견이 물질 가장 내부의 작용에 대한 이해를 바꿨다”면서 “우주에 대한 우리의 관점에도 중대한 발견이 될 수 있다”고 평가했다.

가지타 교수는 1998년 대기의 중성미자가 일본의 슈퍼카미온칸데 검출기에 도달하기 전 진동 현상을 발견했다. 또한 이러한 진동 현상으로 중성미자가 또 다른 중성미자로 변환되는 과정을 확인했다. 맥도널드 교수는 솔라 뉴트리노를 연구한 업적을 인정받았다. 그는 2001년 태양에서 방출된 중성미자가 지구에 도달하는 과정에서 사라지지 않으며 또다른 중성미자로 바뀐다는 사실을 확인했다.

가지타 교수는 현재 도쿄대 우주선 연구소 소장직을 맡고 있다. 캐나다 출신의 맥도날드 교수는 서드버리 중성미자 관측소(Sudbury Neutrino Observatory Institute)소장과 퀸즈대학 입자 천체물리학 명예교수를 역임하고 있다.

두 과학자의 연구가 있기 전까지 학계에서는 중성미자의 질량은 ‘미스터리’였다. 물질을 구성하는 입자인 중성미자가 질량이 없다면 우주를 설명하는 데 오류가 생기지만 이를 입증할 만한 근거가 없었던 것이다. 그러나 두 과학자는 각각의 방식으로 중성미자가 진동하고, 이를 통해 질량을 가지며 또 변할 수 있다는 것을 실험을 통해 확인했다.

입자물리학은 자연에 존재하는 기본입자의 특성과 상호작용을 이해하는 물리학의 한 분야다. 특히 입자물리학은 우주론과 연관되어 입자의 생성과 소멸을 설명하는 등 우주의 근원에 대한 비밀을 푸는 학문으로 통한다. 올해 수상자를 포함해 입자물리학에서만 4명의 노벨 물리학상 수상자가 나왔다. 중성미자의 질량 발견은 우주과학에서 우주의 진화와 태양의 작동 원리 등을 규명하는 데는 물론 핵융합로 개발에도 기여할 것으로 보인다.

한편 일본은 이로써 2년 연속 노벨 물리학상 수상자를 배출하게 됐다. 지난해 노벨 물리학상은 청색 발광다이오드(LED) 상용화에 기여한 아카사키 이사무 일본 메이조대 교수, 아마노 히로시 일본 나고야대 교수, 나카무라 슈지 미국 UC 산타바버라 교수 등 일본인 3명에게 돌아갔다. 일본은 앞서 5일 발표된 노벨생리의학상도 오무라 사토시(80) 기타사토대 특별영예교수가 다른 2명과 함께 공동 수상, 이틀 연속 노벨상 수상자를 배출했다. 이로써 일본인 노벨상 수상자는 물리학상 11명, 화학상 7명, 생리의학상 3명, 문학상 2명, 평화상 1명 등 총 24명으로 늘어나게 됐다.

#노벨물리학상 #노벨상 #일본수상자

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