「상대성원리」에 도전하는 일 탕천씨의 『소영역』이론

중앙일보

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「노벨」 물리상 수상자(49년)인 일본의 「유가와」 (탕천수수)박사가 최근 이론물리학에 「소영역」이라는 새 이론을 제창했다해서 일본의 「매스콤」은 떠들썩하고 매일신문(23일자)같은 데선 1면과 15면「톱」으로 보도와 해설을 하였고 7면(24일자)에서는 그에 관한 좌담회기사로 전면을 메우고있다. 「유가와」박사의 그 「소영역이론」이란 어떤 것이기에 그다지도 높이들 평가하는 것일까.

<3백 종의 소립자>
20세기에 들어서서도 한참 동안은 물질의 최소단위는 원자라고 생각되었었다. 그러나 원자핵이 있고 그 주위를 전자가 돌고있는 것이 원자라고 생각되기에 이르렀고, 그 다음엔 다시 원자핵 속에 양자 중성자가 들어있다고 이해되기에 이르렀다. 그 다음엔 다시 그 속에 중간자가 있다는 등 입자의 수는 늘어갔다. 그 이상 작은 것은 없다해서 그런 입자들한테 소립자(엘레멘터리파티클)라고 이름 붙였는데 현재엔 그 수가 무려 3백 종을 헤아리게까지 불어났다.

<소립자는 점 아니다>
물질의 궁극의 본질에 관한 학문인 이론물리학에서는 그러한 소립자들의 상호관계를 동일 적으로 해석하려고 여러 학자들이 노력했으나 좋은 이론이 아직 나오지 못했었다. 그들 학자들은 소립자를 운동량은 있으나 공간적인 크기가 없는 하나의 점으로 생각하고 이론을 전개해왔는데 그렇기 때문에 소립자가 갖고 있는 여러 성질을 적절히 설명하지 못했었다.
한편 경도대학 이론물리학 연구소장인 「유가와」 박사는 「노벨」상을 받던 해부터 유명한 「비국소장이론」을 전개하여 소립자는 국소(점)가 아닌 비국소로서 공간적인 넓이를 지니고 있다고 설명했다. 그 이후 「유가와」 박사는 「비국소이론」을 발전시키기 위해 꾸준히 노력해온 끝에 「소영역이론」에 도달하게 된 것이라 한다.

<소립자의 공간 좌석>
이 이론의 골자는 「공간에는 소립자의 좌석이 마련되어 있다」로 표현될 수 있다고 한다. 공간은 어디까지나 조그맣게 쪼개나갈 수 있는 것이 아니라 최소단위가 있는데 그것을 소영역(엘레멘터리도메인)이라고 부르자는 것이 「유가와」 박사의 새로운 제창이다. 말하자면 소영역은 소립자의 좌석으로서 그 좌석이 가득 깔려있는 것이 바로 공간이며 소립자는 이 좌석 안에 퍼져서 존재한다고 실명되고 있다.

<8월 발표에 초점>
동 「소영역이론」은 이제까지의 공간상을 근본적으로 뒤엎은 것일 뿐 아니라 3백 종이나 되는 소립자로 이루어진 물질의 통일 이론에의 길을 트는 것이라고 일본학계에서는 높이 평가하고있다. 그러나 그 새 이론에 문제가 없는 것은 아니다. 소립자가 점이 아니라면 그 구조는 어떤 것이냐를 해명 못하고 있고, 그리고 상대성이론과 조화가 안 된다는, 즉 상대성이론에 대해 모순을 지니고 있다는 것이 바로 그 문제점이다.
「유가와」박사는 오는8월 미국 「로체스터」에서 열리는 국제 「심포지엄」에 공동연구 자들과 참석, 새로운 그의 「소영역이론」을 발표할 예정이라고 한다.