중력·전파기력·강력·약력 4가지 힘을 하나로 「초대칭끈 이론」등장

중앙일보

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종합 08면

자연계의 모든 운동을 설명하는 초대칭끈 (superstring) 이론이 등장, 세계 이론물리학자들의 비상한 관심을 끌고 있다.
이 이론이 주목받는 것은 「아인슈타인」 이래 물리학자들의 꿈인 중력· 전자기력등 자연의 기본적인 4가지 힘이 하나의 이론으로 설명되기 때문이다. 자연에는 중력· 전자기력 외에 원자핵 내부의 입자를 붙들어 핵을 구성케 하는 강력, 원자핵의 붕괴에 관계하는 약력등이 있다.
지금까지 이론물리학자들은 4가지 힘을 하나의 이론으로 설명하려고 시도, 60년대에 「와인버그」 와 「살람」 박사에 의해 전자기력과 약력을 하나로 통일했다.
그러나 중력은 나머지 3개힘과 성질이 달라 완전한 통일이론을 세우는 것이 불가능한 것으로 추정돼 왔다.
그러던중 지난 84년 런던대의 「미첼·그린」 과 미 칼테크의「존·슈바르츠」는 「초대칭끈 이론」 이라는 새로운 수학적인 모델을 내놓아 학계에 파문을 일으켰다.
새 이론은 힘이 하나의 점과 같은 입자에 의해 상호작용하는 것이 아니라 극히 작고 꼬인 끈과 같은 형태에 의해 이루어진다는 것이다. 이 끈을 측정하려면, 초대형의 입자가속기가 있어야하는데 그 규모는 거의 실험할수 있는 한계를 벗어나고 있다.
초대칭끈 이론에서는 10차원의 공간을 생각한다. 4차원에 살고 있는 우리는 이것을 인식할수 없지만 수학적으로는 표현이 가능하다.
초대칭끈 이론은 현재 벽에 부닥친 통일장이론의 돌파구로 보인다. 그러나 실험적 근거가 전혀 없어 확립된 물리이론이 되기 위해서는 상당한 시간이 지나야 할 것 같다.

<사이언스 다이제스트>

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