PGR21.com 배너 1

- 자유 주제로 사용할 수 있는 게시판입니다.
- 토론 게시판의 용도를 겸합니다.
Date 2011/09/23 20:47:58
Name 전장의안개
Subject [일반] 중성미자 스토리
**학부만 졸업해서 물리학에 대한 깊은 이해 따위는 없습니다. 또 시간이 없어서 대충보고 올립니다...양해양해..
양해 부탁드리고 더 깊이 아시는 입자이론 고수님들께서 바로 잡아주시길 간곡히 부탁드립니다.


1. 중성미자가 먼가요? 먹는건가요?

오늘 빛보다 빠른 물질을 검출했다고 해서 하루종일 패닉과 흥분상태에 있었습니다.
배운 것은 없습니다만 오늘 실험에 대해 잠시 이야기해볼까 합니다.

오늘 실험의 주인공은 중성미자입니다. 영어로 뉴트리노라고 하는데 이 녀석을 보기 전에 잠시
다음 표를 보면


물질(페르미온)의 3세대라는 그림이 있습니다.

순서대로 보라색이 쿼크고 이들은 양성자 및 중성자 같은 핵자를 구성하는 입자입니다. (예: 양성자:uud  3개가 합친 겁니다)
초록색이 렙톤이고 빨간색이 힘을 매개하는 입자입니다.
쿼크와 렙톤을 기본입자라고 부릅니다.

통상 쿼크와 렙톤은 3세대에서 2세대를 거쳐 1세대로 붕괴하며 실험실을 제외한 거의 모든 우주에서는 1세대만 존재합니다.
3세대와 2세대는 붕괴시 짧은 시간만 존재합니다.

중성미자라는 녀석은 질량이 거의 없습니다.
전자나 다른 쿼크들이 MeV 이상의 질량을 갖는 반면 중성미자는 eV단위의 질량을 갖습니다. M은 메가 단위죠.
제일 질량이 작은 렙톤인 전자의 질량은 0.5MeV입니다. 이에 비해 중성미자는 2eV 정도 니 얼마나 작은지 알 수 있습니다.
그리고 이 녀석은 약력과 중력에만 반응을 합니다.
일반적인 입자가속기에서 검출이 불가능합니다.
검출이라는 것은 힘에 반응을 해야 발견이 되는 것인데 약력과 중력은 강력과 전자기력에 비해 아주 미미한 힘이라 검출이 안됩니다.

일본에서 슈퍼카미오칸데라는 엄청나게 큰 수조를 만들어 검출하긴 했습니다.
중성미자는 검출하기 너무너무 힘들지만 분명 존재합니다.

특이한 것이 중성미자는 1세대(전자중성미자), 2세대(뮤온중성미자), 3세대(타우중성미자) 중성미자가 서로 바뀝니다.
이걸 중성미자 진동이라고 하는데 태양에서 날아오는 중성미자의 진동을 발견했습니다.

잠시 중성미자가 왜 중요한지 설명드릴께요.

우주에는 4가지 힘이 있다고 들어 보셨을겁니다. 중력, 전자기력, 약력 그리고 강력이죠.
1970년 중반에 표준모형이 나와서 중력을 제외한 나머지 세 힘을 이론적으로 설명합니다.
이때 중성미자의 질량은 없는 것으로 가정을 했습니다.

하지만, 미미하게 질량이 있는 것으로 밝혀져 표준모형의 수정이 필요하게 되었습니다.
잘 발견되지도 않는 그리고 가벼운 중성미자라는 녀석 때문에 수정이 필요하게 된 겁니다.
표준모형은 힉스입자(질량을 결정한다고 하는)의 존재를 예측을 합니다만 아직 발견은 되지 않았죠.

하여튼 중성미자는 연구대상입니다.


2. 오늘 실험 이야기

이번 실험은 중성미자의 진동에 관련된 실험입니다. 그리고 중성미자의 속도도 측정하려고 합니다.
뮤온중성미자가 타우중성미자로 바뀌는 것을 보고 싶은 겁니다.

강력한 400GeV의 양성자빔을 쏴서 붕괴과정을 거친 후 17GeV의 에너지를 갖는 뮤온중성미자를얻습니다.
포항가속기연구소의 방사광이 약 2GeV의 에너지이니 얼마나 강력한 것인지 알 수 있습니다.
중성미자는 지구를 뚫고 730Km 날아가 측정이 됩니다.
(왠만한 물질과 반응을 하지 않기 때문에 우주공간을 날아가는 것이나 지표면을 날아가는 것이나 방해할 장애물은 없습니다.)

16111번의 실험을 3년간 했고 약 10의 20개의 양성자를 충돌시켜 데이터를 얻었습니다.
5489번 측정기에 측정이 이루어집니다.(730Km 떨어진 곳에 있는)
근데...평균 중성미자의 에너지는 28.1GeV이구요.

재미있는 것은 앞에서 약 17GeV의 뮤온중성미자를 발사한다고 했는데 이번 실험결과 13.9GeV와 42.9GeV 두가지 뮤온중성미자를 발견합니다. 평균에너지는 28.1GeV로 발사한 것보다 평균에너지 수치가 높습니다…헐..

그리고 속도 측정 결과 뮤온 중성미자가 약 60ns정도 빛보다 더 일찍 들어왔다고 결론 내린 것 입니다.
타우중성미자로 바뀌었다는 이야기는 없는 것으로 보아 진동현상은 관찰하지 못했지만, 이상한 데이터를 얻은 것만은 분명합니다.

앞으로 어떤 결과가 나올지 흥미진진하네요

ps. 중성미자는 표준모형에 있어서 성가신 녀석임을 확증을 했네요.
중성미자연구와 힉스입자의 발견은 표준모형의 수정을 가져올 것이고 수정을 넘어 새 이론이 탄생될 지는 지켜봐야겠습니다.

통합규정 1.3 이용안내 인용

"Pgr은 '명문화된 삭제규정'이 반드시 필요하지 않은 분을 환영합니다.
법 없이도 사는 사람, 남에게 상처를 주지 않으면서 같이 이야기 나눌 수 있는 분이면 좋겠습니다."
검은창트롤
11/09/23 20:55
수정 아이콘
빛보다 빠를지도 모르는 그 녀석(?!) 덕분에 오늘 물리학 글이 흥하는군요.
물리...손 놓은지 10년도 더 된 녀석이라 이 글 역시 확실히 이해하진 못하겠지만 ㅠㅠ
개미먹이
11/09/23 20:57
수정 아이콘
오 문과인 관계로 ㅠ 정확히 이해가 가진 않지만 좋은 글 감사합니다^^ [m]
ArcanumToss
11/09/23 20:58
수정 아이콘
에너지 수치가 왜 더 높아진 건가요?
속도 때문에???
포프의대모험
11/09/23 21:08
수정 아이콘
초속이 140인데 종속이 150인 마구같네요 ㅡㅡ;
11/09/23 21:15
수정 아이콘
Entropic gravity에 대해 이야기 해주실 능력자님은 안 계신가요
몽키.D.루피
11/09/23 21:20
수정 아이콘
10조 들여서 실험기구 만들어 놨더니만 나오라는 힉스는 안나오고 이상한 놈이 물리학을 다 뒤집을 기세로 애를 먹이네요. 크크
루미큐브
11/09/23 21:22
수정 아이콘
한 가지 궁금한게 있는데.. 빛보다 빠른 입자가 있다면
그것을 기술로 연결시켰을 때 실생활에서 어떤 효과가 있을까요?
진짜 타임머신이 나오는건가?

DC의 Rain 이라는 소설가(?)가 생각이나네요?... 문득

"진짜? 3차대전? 인천 보령쪽은 피해 있어야 하나? 내 직장이 인천인데..? 그것도
해안에 인접한 경서동 쪽인데..."????
미친잠수함
11/09/23 21:46
수정 아이콘
아.. 어렵습니다...
이래서 여자들이 공대생 공대생 하는거군요..
참 어렵네요.. 죄송합니다
11/09/23 22:58
수정 아이콘
다른 얘기지만, 저는 중성미자를 스타니스와프 렘의 소설 "솔라리스"를 통해 처음 알았습니다.
솔라리스가 만든 손님의 정체를 알기 위해 손님을 이루는 입자를 분석하는데
이게 일반 원자가 아닌 중성미자로 판명이 되는 부분이 있습니다.
중성미자가 1934년에 발견됐으니 솔라리스가 나온 1961년엔 일반인들은 중성미자라는 게 뭔지
잘 알지도 못했을텐데... 당시 백과사전을 찾아보고 여기저기 들여다 보아도 중성미자는 그냥 유령 같은 느낌만 들었을 뿐.
목록 삭게로! 맨위로
번호 제목 이름 날짜 조회 추천
33341 [일반] 세계인들의 반한/반일/반북 감정 [18] 凡人6849 11/11/23 6849 0
33340 [일반] 고조선에서 현대까지 - 깨작깨작 적어보기 [29] 눈시BBver.212525 11/11/23 12525 5
33339 [일반] [K리그] EPL 안부럽습니다. (교통편 추가) [34] 해피스마일7889 11/11/23 7889 0
33338 [일반] 스티커를 이용한 외국의 아이디어 광고 [1] 김치찌개4503 11/11/23 4503 0
33337 [일반] urbanlegends [22] 팟저5729 11/11/23 5729 14
33336 [일반] 오늘도 뉴스거리가 많군요 [9] 삭제됨5485 11/11/23 5485 1
33335 [일반] [해축] 크루이프 "다비즈에 인종차별한 적 없어" [9] Kblacksnow3311 11/11/23 3311 0
33334 [일반] 내년부터 예비군을 자기 부대에서 받으랍니다 [134] 뜨거운눈물10814 11/11/23 10814 1
33333 [일반] [해축]레알 마드리드에 대한 잡담.. [85] 웃으며안녕5565 11/11/23 5565 0
33332 [일반] Halloween Horror Show 2010 [4] VKRKO 2959 11/11/23 2959 0
33331 [일반] 정대현이 주로 상대하게 될 타자들 [13] 옹겜엠겜5900 11/11/23 5900 0
33330 [일반] [해축]맨유 챔피언스 리그 경우의 수 [23] 맨유냐스날5520 11/11/23 5520 0
33329 [일반] 월스트리트 저널에 게재된 한미 FTA 비준 관련기사 [111] KARA5913 11/11/23 5913 0
33328 [일반] 태권도와 비보잉의 만남 - The King of ConneXionZ (코리안 익스트림 퍼포먼스) [7] k`3471 11/11/23 3471 0
33327 [일반] 나는 꼼수다 29회 나왔습니다. [13] 왼손잡이5691 11/11/23 5691 0
33325 [일반] 생활툰 : 길에서 [66] 삭제됨12002 11/11/23 12002 4
33324 [일반]  [개혁?진보?] FTA 비준 통과를 통해 '진보'진영을 보다. 그리고 묻다 [26] 격수의여명5105 11/11/23 5105 3
33323 [일반] 세계를 놀래킨 한국의 광고천재 이제석 [10] 김치찌개7902 11/11/23 7902 0
33322 [일반] 1950년대 세계 주요도시 [13] 김치찌개5746 11/11/23 5746 0
33321 [일반] 조선이 망한다 - 세도 정치 [40] 눈시BBver.28349 11/11/23 8349 2
33320 [일반] FTA, 야당, 신자유주의, 이제는 비겁한 나. [103] nickyo5669 11/11/22 5669 12
33319 [일반] [프로농구] 4강형성 및 부진에 빠진 전자랜드 [23] 소주의탄생3239 11/11/22 3239 1
33318 [일반] 국회의원들에 대해서 한숨 나오는 이유 [293] 지바고6000 11/11/22 6000 0
목록 이전 다음
댓글

+ : 최근 1시간내에 달린 댓글
+ : 최근 2시간내에 달린 댓글
맨 위로