세계 최대의 강입자가속기(LHC)를 운영하고 있는 유럽입자물리연구소(CERN)는 최고 권위의 물리학 전문잡지 네이처 피직스(Nature Physics)에 발표한 논문을 통해 알파(ALPHA)연구소가 반물질 원자를 1000초 동안 포착함으로써 반물질의 성질을 구체적으로 연구하는 데 필요한 충분한 시간을 확보했다고 6일 밝혔다.

우주 탄생 이론에 따르면 최초의 빅뱅 직후 물질과 반물질은 똑같은 양으로 생성됐지만, 그 균형이 깨지면서 현재 우리가 살고 있는 물질로 가득 찬 세계가 형성됐고 우주의 절반인 반물질은 어디론가 사라져버렸다.

이같은 빅뱅 직후의 순간 변화는 물리학자들의 오랜 연구 과제였다. 알파연구소 관계자는 "가장 기초적인 반물질인 반(反)수소(antihydrogen) 원자를 1000초 동안 붙잡아둘 수 있게 됐다"며 "우리가 포착할 수 있는 반수소 원자의 수는 적지만, 1000초는 연구를 시작하기에는 충분히 긴 시간"이라고 말했다.

연구소에 따르면 반수소를 장시간 포착함으로써 기대할 수 있는 또 하나의 중요한 이점은 반원자가 초기 상태로 안정화될 시간을 갖게 돼 연구팀이 우주물리학에서 CPT로 알려진 대칭구조를 조사하는 데 필수적인 정교한 측정을 가능케 한다는 점이다. 알파연구소는 다음 연구 단계로 포착된 반수소에 대한 측정을 실시할 예정이며, 이는 올해 하반기에 진행될 계획이다.

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