2015년 11월 제24권 11호

2015년 노벨물리학상: 춤추는 중성미자

[표지설명]

중성미자(neutrino)는 물질과 거의 반응하지 않는 소립자이면서 파동적인 성질로 인해 진동변환을 일으킨다. 일본 수퍼카미오칸데 검출기에서 1998년 세 종류의 중성미자들 사이에 서로 변환이 일어남을 발견하여 물리학계에 엄청난 파장을 일으켰다. 우주에서 날아온 입자가 대기에서 만든 뮤온 중성미자가 지하 1 km에 위치한 물 5만 톤과 대형 광센서의 수퍼카미오칸데 검출기에서 관측되는데, 날아오는 도중에 다른 종류의 중성미자로 변환되어 측정된 뮤온 중성미자의 양이 줄어든 것을 알아내었다. 관측된 태양 중성미자의 양이 예상보다 적은 이유가 태양에서 지구로 날아오는 도중 전자 중성미자가 진동 변환하여 다른 종류의 중성미자로 바뀌었다고 추측했다. 캐나다의 SNO 실험은 약 1,000톤의 중수를 투명 아크릴 통에 담아 측정한 결과 변환된 다른 종류의 중성미자를 모두 관측해 냄으로써 태양에서 날아오는 도중에 진동변환이 일어남을 밝혔다. (그림 출처: “The Nobel Prize in Physics 2015”. Nobelprize.org, 설명: 서울대 김수봉 교수)