[미디어파인 칼럼 = 이상원 기자] 새로운 매우 정밀한 실험은 두 종류의 아원자 입자가 질량에 대한 전하의 비율에서 서로를 거울처럼 비춰준다는 것을 확인해 준다. 반양성자는 양성자의 반물질 대응물이다. 모든 종류의 물질 입자는 비슷한 성질을 가지고 있지만 전하량은 반대인 다른 자아를 가지고 있다. 그러나 반물질은 수수께끼이다. 과학자들은 여전히 왜 물질이 우주에서 흔한데 반물질은 드문지 이해하지 못한다. 이러한 비대칭성의 기원을 조사하기 위해 과학자들은 물질 입자와 반물질 입자의 차이를 더욱 정밀하게 계속 확인하고 있는데 이는 물질이 어떻게 우주를 지배하게 되었는지를 암시할 수 있다.
제네바 근처에 있는 유럽입자물리학연구소 CERN의 중입자 반입자 대칭 실험 또는 BASE는 전자기 트랩 안에 갇힌 단일 반입자의 진동을 측정한다. 이러한 진동은 반입자의 전하 대 질량 비율을 나타내는 것으로 양성자와 두 개의 전자로 구성된 갇힌 수소 이온의 진동과 비교되어 양성자의 전하 대 질량 비율을 제공한다. 이와 같은 진동 비교를 24,000회 이상 실시한 결과, 이 두 개의 전하 대 질량 비율이 16억분의 1퍼센트의 정밀도로 서로 닮았다는 것을 발견했다고 연구팀이 발표했다. 이는 이전 측정치보다 4배 이상 정밀한 것이다.
그 결과는 또한 반물질에 대한 중력의 영향에 대한 물리학자들의 이해를 시험하는 것이다. 지구의 중력 환경은 행성이 태양 주위를 돌면서 변하기 때문에 중력이 양성자와 반양성자에 다른 영향을 미쳤다면, 그 영향은 데이터가 수집된 1년 반 동안 표면화되었을 것이다. 반물질과 물질이 정확히 동일한 방식으로 중력과 상호작용한다는 것을 보여주는 실험이다.
[이상원 칼럼니스트]
고려대 산업경영공학과(재학 중)
미디어파인 대학생칼럼니스트 겸 기자