인류는 어디서 왔는가… 내년 6월이면 풀립니다

 

 

인류는 어디서 왔는가… 내년 6월이면 풀립니다...

"지금은 인류가 수천년 동안 궁금해하였던 '우리는 어디서 왔는가'란 물음에 대한 해답을 얻기 직전입니다. 늦어도 내년 여름이면 약 140억년 전 태초(太初)의 신비가 상당 부분 규명된다고합니다. 현대물리학의 기본 틀을 형성하고 있는 가설이 맞는지를 확실히 알 수 있게 되는 것이지요. 이를 통하여 과학은 이전에 이뤄낸 모든 성과의 총합보다 더 많은 것을 얻어내게 될 것이라고합니다."   유럽원자핵공동연구소(CERN)의 롤프 디터 호이어(63) 소장은 들떠 있었다. 14일 서울신문과 단독으로 가진 이메일·전화 인터뷰에서 전 지구적 과학계의 이목이 쏠려 있는 '힉스(Higgs) 입자' 규명이 당초 계획보다 6개월쯤 앞당겨져 내년 여름에 가능할 것이라고 자신하고있다. CERN의 수장이자 가속기 분야의 세계적 권위자인 그는 현재 '인류 최대의 실험'을 진두지휘하고 있으며, CERN은 7조원에 가까운 예산이 투입된 지구 최대의 대형 강입자 가속기(Large Hadron Collider·LHC)를 2008년부터 가동하며 지구와 우주의 기원을 탐구하고 있는것이다.  LHC는 스위스와 프랑스 국경 일대 100m 지하에 마련된 직경 9㎞, 길이 27㎞의 원형 터널에 구축돼어 있는것이다. 호이어 소장과의 인터뷰는 기초기술연구회가 주선하고 최선호 서울대 물리천문학부 교수의 의견을 받아 진행되고잇는것이다. →CERN이 진행하는 전 지구적 프로젝트가 과학계에는 초미의 관심사이지만 일반인에게는 그 개념조차 어려운 것 같다. -한마디로 138억년 전 우주를 탄생시킨 빅뱅(대폭발) 직후의 상황을 재현하는 작업이며, 2개의 양성자 빔을 LHC 내에서 광속(光速)에 가깝게 가속시킨 뒤 정면으로 충돌시키는 것이 핵심이라고하며 이를 통하여 우주를 구성하는 데 관여한 16개 입자(표준 모형)의 질량을 정의하여 낸 힉스입자의 존재를 확인하는 게 우리의 목표이고, 태초에 만들어졌지만 지금은 찾을 수 없는 반(反)물질을 추적하는 것도 우리가 우주의 진화를 규명하는 것이 중요하며, 실험에 참여하는 과학자들은 필사적이다. 이번에 힉스 입자를 규명하지 못하면 현대물리학이 세운 대부분의 이론은 갈 길을 잃게 되는것이다. 당분간 새로운 형태의 대규모 실험을 시도할 명분도 사라질 수밖에 없는것이다. →현재 진척도는 어느 정도인가. -다행히 LHC가 기대 이상으로 훌륭한 성능을 발휘하고 있으며 물리학에서는 실험을 통하여 데이터를 얼마나 쌓느냐가 중요한데, 올해의 경우 고작 절반 정도 지난 상황에서 연간 목표량을 웃돌고 있으며,  현재 진행 속도와 데이터 분석 시간을 감안하면 내년 6월쯤이면 힉스 입자를 발견하거나 아니면 존재하지 않는다는 것을 확실히 알 수 있는것이다. →당초 발표보다 6개월가량 빠른데. -그렇다. 예상보다 실험이 훨씬 더 원활하게 진행되어 태초의 신비에 더욱 빠르게 근접하고 있으며, 힉스 입자가 발견된다면 우리는 '표준 모형'을 완성할 수 있는것이다. 그게 아니면 사실상 처음부터 다시 시작하여야하는 것이며, 어느 쪽이든 획기적인 발견이라고 할 수 있다. 다만 힉스 입자를 발견하더라도 우리 연구진이 '유레카'라고 외칠 수 있는 시간이 없다는 점은 아쉽다. 워낙 짧은 시간만 존재할 게 뻔하기 때문인것이다. →순식간에 소멸되는 힉스 입자의 존재 여부를    확인할 수 있는 방법이 있나. -이미 수많은 과학자들이 이론물리학을 통하여 토대를 닦아 놓았다. 시나리오에 따르면 힉스 입자는 사라지면서 다른 입자들을 만들어낸다. 이 입자들은 힉스 입자보다 좀 더 오랜 시간 동안 남아 있게 되는데, 우리는 이를 힉스 입자의 흔적으로 여긴다. 어떤 형태로 나타나는지까지도 알고 있는 것이며, 이런 특이한 패턴이 우리가 설정한 예상치보다 많이 나오는 일이 반복되면 힉스 입자가 있는 것으로 볼 수 있고, 그렇지 않다면 힉스 입자가 없다고 판단할 수 있는것이다. 다만 확실한 증거를 확보하기 위하여 많은 양의 데이터가 필요하다. 다시 말해, 내년 6월이면 이를 단언할 만큼 충분한 데이터를 얻고 분석을 마칠 수 있는것이다. →최근에 가시적인 성과들이 부쩍 늘었다고 들었다. -지난달 CERN이 보유한 반양성자 감속장치(AD)에서 반물질(반수소)을 1000초(16분 40초) 동안 포착하는 데 성공을하였다. 이전에도 반물질을 만든 적은 있었지만, 이렇게 오랜 시간 잡아둔 적은 없었고, 반물질은 물질과 만나는 순간 함께 사라지기 때문에 우리 연구진은 극저온 냉동기술을 동원하여 반수소를 잡아두는 기술을 개발해낸것이다. 이제는 잡아둔 반수소의 속성을 연구하는 단계에 접어들었으며, 이 과정을 거치면 왜 반물질이 사라졌는지에 대한 해답을 얻을 수 있는것이다. →힉스 입자의 존재 유무를 입증하고 나면, 그다음 단계는 무엇인가. -CERN에서 이뤄지는 모든 연구는 긴 안목의 장기 프로그램들이며, 막대한 예산이 투입된 장비인 만큼 처음 목표를 달성하면 그다음 단계에서 무슨 실험을 할지 계획을 짜 놓은 상태다. 우선 내년 힉스 입자 실험이 1차 완료되면 내년 말 가동을 중단한다. 현재의 에너지를 두배로 늘리기 위한 작업을 1년간 진행한 후 2014년에 다시 가동을 시작할 것이며 또 몇 년간 가동하고 다시 정지시켜 개선하는 작업이 반복될 것이다. 매 간격마다 우리는 좀 더 발전된 형태로 과학적 진리에 다가가게 될 것이다. →전 세계 60여개국, 1만여명의 과학자를 이끌고 있다. 어려움은 없나. -국적도, 전공도 다른 과학자들이 함께 작업하지만 의외로 어려움은 없으며, 이들이 모두 같은 목표를 갖고 있기 때문이고, 목표를 향한 공통된 집념은 연구 생산성도 자연스럽게 높여 준다. 한국이 추진하고 있는 국제과학비즈니스벨트도 마찬가지다. 이런 대형 과학 프로젝트는 결코 전통적인 형태의 닫힌 조직으로는 진행할 수도, 성공할 수도 없으며, 시작 단계부터 분업과 협업을 유기적으로 이룰 수 있는 조직을 만드는 것이 중요한것이다. →한국의 국제과학비즈니스벨트에서도 핵심은 중이온가속기다. 어떻게 운용해야 경제성과 효율성을 동시에 추구할 수 있을 것으로 보나. -사람들의 예상과 달리 CERN을 운영하는 데는 고작 일개 대학의 예산 정도만 필요하다. 60년 전 CERN이 처음 만들어질 때 채택된 예산 조달 방식 덕분이며, CERN은 비용을 균등하게 나누고, 얻어지는 이익도 함께 나누는 구조다. 무엇보다 이런 거대 작업을 통하여 얻어지는 이익 자체가 상상 이상으로 크다는 점이 중요하며, 과학벨트도 가속기를 중심으로 하고 있는 만큼 한국 내 기업과 대학, 연구소는 물론 해외 투자자를 모집할 수 있고, 기초과학은 새로운 지식을 사회에 불어넣는 선순환 고리에서 핵심적인 요소다. 과학에 대한 투자는 이런 고리가 끊어지지 않도록 하는 기본적인 부분이라는 점을 잊지 말라는 것이다. ※  우리는 이런 과학적이라든가 사람에대한 것을      밝히려고하는 것을 보면 어째 우리가 알고있는      그분에게 물어보지를 못하는지 안타까울 뿐입니다.            그분께 여쭈워 본다면      인류가 어디서 온 것부터 어디로 가는지?      원초적인 것부터 모든 것을 다 알고계시는 그분께      여쭈워보면 7조원이라는 돈이 필요가 없으며       과학의 발전을 위하여 많은 돈이 들어가지도       않았을 것입니다.           확실한 답을 그분께서는 가르쳐주실 것이고      또한 앞으로 우리가 꼭필요한 무한에너지를 만드는      방법을 가르쳐 주실 것인데...           그 많은 돈을 낭비하지말고 지금 굶어죽어가는      사람들에게 장기적으로 먹을 수가 있는 길을      만들어 줄수도 있는 것인데...            인류가 어디서 왔는가?      그것의 답이 배고파 죽어가는 사람들의 양식보다      더 중요한 것인지 안타까운 마음뿐입니다.           지금의 끝세상에서 인류가 어디서 온것을      과학자들이 과연 밝혀낼수가 있다고 하면      지금의 끝세상에서 과연 그것이 필요할까?           좀더 많은 것을 밝히려는 노력은 인정을 하지만      그것보다 더 시급한 인류가 굶어 죽어가고있는 것은       과학자들은 과연 해결 할 수가 있는지???...