빛보다 빠른 중성미자 운동 관측

▲ 출처=유럽입자물리연구소(CERN) 홈페이지 캡처

유럽입자물리연구소(CERN)가 "빛보다 빠른 입자를 발견했다"고 밝혀, 과학계를 충격에 빠트렸다. 지난 100년간 현대물리학을 떠받치던 아인슈타인의 상대성 이론에 따르면 빛보다 빠른 물질은 존재할 수 없다. 아인슈타인의 상대성에 이론은 움직이는 입자는 질량이 점점 증가하다가 빛의 속도에 도달하면 무한대로 커진다고 예측한다. 따라서 이번 CERN의 발표는 현대 물리학의 기존성과를 전면 부정하는 것이다.

만일 CERN의 발표가 맞다면 시간여행이 가능한 ‘타임머신’의 제작 가능성을 제시한 것이어서 과학계는 물론 일반인들도 이번 발표 결과를 주목하고 있다. 아이슈타인의 상대성이론에 따르면 타임머신의 제작은 불가능하다.  

CERN은 지난 22일(현지시각) 빛보다 빠르게 이동하는 소립자 중성미자(뉴트리노)를 발견했다고 밝혔다. 제임스 길리스(Gillies) CERN 대변인은 "이번 발견을 검증하고자 세계 유수의 과학자를 초청했다"며 "관련된 실험 정보를 자세하게 공개해 다른 연구소에서도 동일한 실험을 재현하도록 하겠다"고 말했다. 중성미자는 원자핵을 구성하는 소립자이다.

CERN은 이번 중성미자가 730㎞를 이동하는 데  빛 보다 60나노초(1나노초는 10억분의 1초) 적게 걸렸다고 밝혔다.  빛의 속도는 약 초속 30만 킬로미터이다.

빛보다 빠른 물체 발견 소동은 과거에도 있었다. 2007년 미국 시카고에 있는 페르미연구소는 빛보다 빠른 입자를 발견했다고 주장했지만, 측정 실수로 밝혀졌다. 이에 물리학계는 CERN의 발표에 향후 검증을 지켜보자는 분위기다.

드류 바덴 미국 메릴랜드 대학 물리학과 교수는 "CERN의 발표는 구름 위를 나는 카펫처럼 너무 환상적이어서 믿기 어렵다"고 말했다.

이순칠 KAIST 물리학부 교수는 "빛보다 빠른 물질이 있다는 CERN의 발표는 기존 물리학의 근간을 흔드는 것이어서 믿기는 어렵다"며 "하지만 CERN에도 수많은 과학자가 모여 있다는 점을 감안하면 실험 과정의 자세한 결과가 나오기를 기다리겠다"고 밝혔다.