네가지 힘 중력·전자력·강력·약력은|궁극엔 하나로 통일된다|동경 고 에너지 학회 결산

이 우주는 어떻게 생성되었을까. 삼라만상을 움직이는 힘은 무엇일까. 최근 일본 동경에서 열린 제19차 고 「에너지」 물리학 국제 회의 (8·23∼30)에서도 이러한 의문에 대한 토론이 열띠게 벌어 젓다.
2년마다 열리는 이 회의는 홀수 해에 열리는 「광자·경립자 국제회의」와 더불어 소립자물리학의 양대 회의로 이번 회의에는 회의 조직 위원회로부터 지명 초청된 세계 54개국의 8백여명의 물리학자가 참석했는데 이 회의의 가장 큰 성과라 할 수 있는 「와인버그-살렘」이론에 대해 조병하 박사로부터 알아본다.
물질에 작용하는 힘에는 중력·전자력, 약한 상호 작용 (약력) 강한 상호 작용 (강력) 등 4가지 힘이 존재하고 있는 것으로 알려져 있다.
중력과 전자력은 먼 거리 사이에서 작용하는 힘으로, 발견 된지는 오래되며 강력과 약력은 원자의 반경보다도 짧은 원자핵 내부에서 일어나는 힘으로 발견이 늦은 것은 그만큼 작용 범위가 쫍기 때문.
「와인버그-살렘」이론이란이들 4가지 힘 중 이제까지 별개의 것으로 실명되면 전자력과 약력을 하나로 통일 설명할 수 있다는 이론..
이 이론이 처음 발표된 것은 67년 「하버드」 대학의 「스티븐·와인버그」 박사 (45)에 의해서였으며 이듬해 초 영국 「런던」대 교수이자 국제 이론 물리학 「센터」 (「이탈리아」의 「트리에스테」에 소재) 소장인 「아부다스·살렘」 박사 (52)의 저서에서도 이와 똑같은 전자력과 약력이 차례 차례로 통일 되였으므로 앞으로 강력·약력이 차례 차례로 통일이 돼 4개의 통일된 힘, 즉 『초 중력장 이론』이 이뤄지면 이제까지의 여러 가지 자연관은 하나로 통일되는 것이다.
이는 마치 「다윈」의 진화론이 나온 후 인류에 대한 인식이 바뀌듯이 자연관이 바뀌고 사고 방식이 바뀌는 등 문명과 정신 진화에 거대한 혁명이 일어나게 되는 것이다.
여기에 4가지 힘의 통일에 대한 인류의 꿈이 걸려 있으며 이번의 확인도 그의 제1보로서 의의가 있는 것이다. <신광오기자>

<4가지 힘이란>
◇전력 뉴튼」은 「사과는 떨어지면서 달은 왜 떨어지지 않는가」라는데 의문을 품고 연구 끝에 만유인력이라는 힘을 도입해서 이를 설명했다.
즉 지상의 물체의 낙하 원리와 천체의 운행에 관한 법칙을 만유인력이란 힘으로 통일시켰는데 이것이 바로 중력이며 최초의 통일장 이론으로 1665년의 일이다.
하늘과 땅의 현상을 통일시킨 이 이론 즉, 중력은 오늘날 인공위성을 비롯, 자동차·비행기·건축·토목 등을 지배하고 있는 것이다. 기계 문명의 기본이 되고 있다.
◇전자력=전기의 현상과 자기의 현상은 서로 다른 것으로 보고 있었으나 1864년 영국의「맥스웰」은 이 두 현상은 겉으로는 다른 것 같이 보이나 내적으로는 하나로 통일되어 있다고 밝혔는데 이 힘이 전자력.
이 이론으로 전파는 광원도로서 전파될 것이라고 예언했는데 그후 독일의 「헤르츤」에 의해 확인되었다.
빛은 곧 전자파라는 이 이론은 오늘날 방송·전신·전화 등 전기 및 전자 문화의 기본으로서 「맥스웰」은 그의 이론이 오늘날 이와 같은 거대한 전자 문명을 초래하리라고는 당시로서는 생각지도 못했을 것이다.
◇강력=원자핵의 붕괴를 이용해서 원자탄을 만들었고 원자력을 개발하고 있는데 이를 지배하는 힘은 중력이나 전자력보다 훨씬 강한 새로운 힘 (핵력)이 있을 것이라는 가정이 l940년대부터 일기 시작했다. 아직 이 힘을 지배하는 법칙을 갖지는 못하고 있으나 60년대부터 「쿼크」라는 가상적인 입자를 도입함으로써 성공을 거두고 있다.
◇약력=방사능과 같은 원자핵이 외부의 작용 없이 자연 붕괴하는, 즉 「베타」 붕괴를 일으키는 힘으로서 30년대부터 인식하기 시작했다.
이들 네가지 힘의 크기는 강력을 1이라 할 때 전자력은 1백분의 l, 약력은 10의 「마이너스」 13승 (10조분의 l) 중력은 10의 「마이너스」 38승.