[금단의 연구?] 중력자로 보이는 입자를 발견했지만, 과학자는 갑자기 사망했다.

 

 

 

마침내 중력자가 발견된 것일까요?

 

과학자들은 강력한 자기장 환경에서 특이한 입자를 발견했습니다.

 

놀랍게도 이 새로운 입자는 '스핀 2'라는 특성을 가지고 있었는데요.

 

스핀 2는, 그동안 중력자에게만 있을 것으로 예측되었던 특성입니다.

 

그런데 얼마전, 과학자들은 스핀 2를 갖는 이상한 입자를 발견했습니다.

 

과연 이 새로운 입자의 정체는 무엇일까요?

 

혹시 이 입자가, 과학자들이 오랫동안 찾고 있었던 중력자인 걸까요?

 

 

 

 

 

이 세상에는 네 가지의 기본 힘이 존재하고 있습니다.

 

그 힘은 바로, 전자기력, 강한핵력, 약한핵력 그리고 중력이죠.

 

그리고 이 네 가지의 힘에는 그 힘을 매개하는 입자들이 존재하고 있는데요.

 

예를 들면, 전자기력을 매개하는 입자에는 광자가 있습니다.

 

그리고 강한 핵력은 글루온, 약한 핵력에는 W와 Z 보손이 있죠.

 

이렇게 각각의 힘에는, 그 힘을 매개하는 입자들이 존재하고 있습니다.

 

하지만 과학자들은 중력을 매개하는 입자는 지금까지 발견하지 못하고 있는데요.

 

도대체  중력이라는 힘은, 무엇에 의해서 발생되고 있는 걸까요?

 

 

 

중력을 전달하는 입자는 무엇일까?

 

 

 

많은 과학자들은 중력에도 그 힘을 매개하는 입자가 있을 것으로 생각합니다.

 

중력을 매개하는 이 입자의 이름은 '중력자'라고 하는데요.

 

수십 년 동안 수 많은 과학자들이 찾아 헤매고 있는, 진정한 미지의 입자죠.

 

그런데 도대체 중력자는 왜 이렇게 발견하기가 어려운 걸까요?

 

중력자를 발견하기 어려운 가장 큰 이유는, 중력이 너무 약하기 때문입니다.

 

 

 

 

 

 

중력은 냉장고에 붙어 있는 작은 자석조차 떨어뜨리지 못할 정도로 정말 약하죠.

 

다른 힘들에 비해 너무 약해서 직접 관측은 커녕 간접적인 흔적도 발견할 수 없습니다.

 

그래서 과학자들은 중력자를 찾기 위해, 다른 방법을 생각해 냈는데요.

 

중력자가 다른 힘들과 다르게 스핀 2를 갖는다는 특성을 이용하기로 한 겁니다.

 

 

입자들의 스핀(실제로 회전하지는 않는다)

 

 

 

여기서 말하는 스핀(spin)은,입자의 양자 역학적 성질을 나타나는 용어인데요.

 

입자들은 회전을 하지는 않지만, 마치 회전하는 것과 같은 운동량을 갖습니다.

 

그리고 입자들은 이 운동량에 따라서 각각의 고유한 스핀 값을 갖게 되죠.

 

예를 들어, 전자는 1/2 스핀을 가지고 있고, 광자는 1 스핀을 가지고 있습니다.

 

또한, 스핀 3/2과 스핀 5/2등 다른 값을 갖는 입자들도 존재하고 있습니다.

 

이렇게 지금까지 발견된 모든 입자들은 다양한 스핀 값들을 가지고 있는데요.

 

하지만 스핀 2를 갖는 입자는 지금까지 단 한번도 발견된 적이 없었습니다.

 

그런데 입자가 2의 스핀 값을 갖는다는 것은 어떤 의미가 있는 걸까요?

 

과학자들은 스핀 2 입자는 중력을 전달할 수 있을 것으로 예측하고 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

즉, 사과가 땅에 떨어지는 것도, 지구가 태양을 도는 것도 모두 스핀 2 입자에 의해서 가능하다는 거죠.

 

이렇게 스핀 2를 가진 입자는, 시공간 자체에 영향을 미칠 수 있을 것으로 생각되고 있습니다.

 

그리고 스핀 2를 갖는 유일한 입자가 바로 중력자라고 추정이 되고 있는 거죠.

 

그런데 문제는 스핀 2를 갖는 입자가 지금까지 단 한번도 관측된 적이 없다는 겁니다.

 

그래서 중력자는 수 십년 동안이나 가설 속에만 존재하는 입자로 알려져 왔습니다.

 

그런데 몇 년 전, Aron Pinczuk라는 과학자가 아주 특이한 실험을 진행했는데요.

 

당시 이 과학자는 전자를 액체 상태로 만드는 실험을 진행하고 있었습니다.

 

그리고 그는 이 특수한 전자들에게 특정한 빛을 쬐면, 이상한 것이 나타난다는 것을 깨닫게 되었죠.

 

이 이상한 것은 아주 놀랍게도 스핀 2를 가지고 있다는 것도 알게 되었습니다.

 

이를 깨달은 Pinczuk는 그 즉시, 이 무언가를 밝혀내기 위한 후속 연구에 착수했는데요.

 

하지만 이 실험은 그리 오래 가지는 못했습니다. Pinczuk가 갑자기 사망했기 때문입니다.

 

사인은 알려지지 않았으며, 그의 죽음은 매우 갑작스러웠죠.

 

 

 

Aron Pinczuk

 

 

 

하지만 정말 다행히도, 이 실험은 다른 과학자들에 의해서 계속 이어질 수 있었습니다.

 

과학자들은 Pinczuk가 진행했던 방식으로 실험을 계속 진행하게 되었는데요.

 

그 결과 스핀 2를 갖는 입자가 실제로 나타난다는 사실을 발견할 수 있었습니다.

 

또한 이 입자에게서 그동안 중력자에게서 예측되었던 여러 특성들도 관찰되었죠.

 

물론 이 입자가 확실히 중력자다라고 말하기에는 아직은 좀 이릅니다.

 

하지만 현재 가장 중요한 것은, 중력자와 비슷한 입자가 실제로 발견되었다는 겁니다.

 

앞으로 과학자들은 이 입자의 정체를 밝히기 위한 후속 연구를 계속 진행할 예정이라고 합니다.

 

 

이번 연구는 과학계의 매우 큰 파장을 불러올 것으로 예측이 되고 있는데요.

 

만약 이 것이 중력자로 확인된다면, 인류는 드디어 중력을 이해할 수 있게 되는 겁니다.

 

또한 우주의 역사와 구조 그리고 우주 탄생에 비밀에도 더 가깝게 접근할 수 있게 되죠.

 

이렇듯 중력자의 발견은, 물리학 역사에서 가장 중요한 발견이 될 수 있을 겁니다.

 

우리가 살고 있는 이 시대에서, 마침내 중력의 비밀이 풀리게 되는 걸까요?

 

일단은 후속 연구 결과를 기다려 봐야 겠습니다.

 

 

 

 

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