양자구조에 이상있다|미·서독 물리학계에 새 학설

최근 미국과 서독의 물리학자들의 연구결과에서 양자가 양파와 같이 여러 층의 구조를 가지고 있을 것이라는 새로운 사실이 밝혀졌다.
양전하를 띠고서 중성자와 함께 원자핵을 구성하고있는 양자는 이제껏 내부가 균일한 점 형태의 구조를 갖고 있다고 믿어왔는데 미국의 「알곤」국립연구소(시카고)와 서독 「함부르크」에 있는 전자「싱크로트론」(가속장치의 일종) 연구소제서 실시한 실험결과에서 이 사실에 의심을 할 결과가 나타났다.
미국에 앞서 서독 「함부르크」 전자「셍크로트론」연구소에서는 그들 실험에서 양자가 점 모양을 한 것이 아니라 무슨 구조를 가졌을 것이라는 결론을 얻었었다. 즉 고「에너지」의 전자들을 양자에다 충돌시키는 실험에서 다음과 같은 사실이 나타났다.
전자가 양자에 충돌해 반발할 때 탄성 법칙에 의해 충돌과 반발을 하는 당구알맹이들과 갈이 반발하는 것이 아니라는 사실이다.
이 반발하는 각을 고려하여보니 전자가 반발하키 전에 소위 「파이」중간자로 구성된 양자의 한 외부껍질을 뚫고 들어간 후 그 내부 핵에 의해서 반발한다는 것이다. 「파이온」이라고 불리는 「파이」중간자는 원자핵을 묶어놓는 일종의 「아교」와 같은 역할을 하는 매우 불안정한 입자이다.
근래 미 「알곤」연구소의 연구진은 고도로 가속된 양자들을 합성물질(폴리에틸롄) 속으로 발사시켜 충돌 뒤에 반발되어 흐트러지는 양자의 「에너지」분포를 조사하여봤다.
이들은 이 실험에서 1개월 이상 주야로 쉬지 않고 매초 당 약 1천 억개의 가속입자를 합성물질에 충돌시켰는데 충돌입자들의 일부분이 제2층에 가서도 반발치 않고 제 2층을 뚫고 들어간 후 제3의 보다 더 견고한 양자 중심부에 가서 충돌한다는 것이다.
이 결과에 대해서 동 연구「팀」의 책임자며 「미시간」대학의 물리학과 교수인 「아렌·크리쉬」박사는 지난 11월21일에 나온 물리학 「저널」 「퍼지컬·래뷰」지에 종합된 연구결과를 발표하고 또 기자회견에서도 연구결과를 간단히 발표했다.
그는 현재 이 발견이 아직 더 계속적인 실험이 필요하므로 확실한 것이라고는 주장할 수는 없겠으나 양자가 적어도 3개의 부분으로 이루어진 것으로 보인다고 말했다.
즉 지름이 약10조분의 9「밀리미터」인 제1껍질 층과 지금이 2조분의 l 「밀리미터」인 제2껍질 층, 그리고 맨 속의 지름이 약3조분의 1「밀리미터」인 핵의 3부분으로 되어 있다는 것.
「함부르크」연구소의 「라자루스·라느너」박사는 이에 대해 지금 미국과 구라파에서 계획중인 보다 큰 가속장치들이 완성되어 보다 더 고「에너지」의 양자 속을 얻을 수 있다면 아마 더욱더 많은 양자 안의 층이 밝혀 질 수도 있다고 말한다. 【뮌스터=문인형기자】