CERN이 반물질을 트럭에 실어 운송하다 — 역사적인 순간

CERN의 연구원들이 자기장으로 반입자를 격리한 특수 용기에 반양성자 92개를 담아 트럭 뒷부분에 실었다. 지난 3월 24일, 이 트럭은 연구소 부지를 30분간 돌아다니며 역사상 처음으로 반물질 운송에 성공했다.

왜 이게 그렇게 어려웠을까?

반물질은 일반 물질과 정반대다. 반물질과 물질이 만나면 둘 다 에너지로 변환되면서 소멸해버린다. 때문에 반물질을 보관하거나 운반하는 것은 엄청나게 복잡한 작업이다.

스위스 제네바 인근의 유럽 입자물리 연구소인 CERN은 세계 유일하게 실용 가능한 규모의 반양성자를 생산한다. 이번 운송 실험의 목표는 반입자들을 실험 잡음이 적은 장소로 옮기는 것이다. 그러면 반양성자를 훨씬 더 정밀하게 연구할 수 있게 된다.

역사가 만들어진 순간

트럭은 시속 42km의 속도로 부지 곳곳을 누비며 8km 이상을 주행했다. 직원들은 휴대폰 카메라를 들고 이 역사적인 장면을 기록했다.

"인류가 처음으로 해내는 일입니다. 정말 역사적인 순간이에요," 독일 하인리히 하이네 대학의 물리학자 스테판 울머는 이렇게 말했다. "샴페인도 사두고 반물질 연구 커뮤니티 전체를 초대해 축하하고 있습니다."

기술적 성취의 의미

30년 이상 전에 반물질 생산 시설을 만들었던 물리학자들은 언젠가 이런 일이 가능해질 거라고 꿈꿨다고 프로젝트를 주도한 하인리히 하이네 대학의 크리스티안 스모라는 설명했다. "이제 마침내 현실이 됐습니다."

영국 리버풀 대학의 물리학자 타라 시어스는 이를 "기술적 경이로움"이라고 평가했다. 반물질은 존재하는 물질 중 가장 취약한 것 거든요. 보관하는 것도 어려운데, CERN 부지에서 이를 운반하다니요.

"CERN이 반물질 배송 업체 같다는 생각이 들어요," 그녀는 농담 삼아 덧붙였다.

반물질은 어떻게 만들어질까?

반입자는 일반 입자와 비슷하지만 전하와 자기 성질이 정반대다. 물질은 충분히 많지만, 반물질은 자연 상태에서 거의 찾아볼 수 없다. 빅뱅 때 물질과 반물질이 동등한 양으로 생성되어야 하는데도 이런 불균형이 생긴 이유는 아무도 모른다.

CERN은 양성자 빔을 밀도 높은 금속에 충돌시킨 다음, 전기장과 자기장을 이용해 튀어나온 반양성자를 감속하고 포획한다. 이 과정에서 대부분의 입자가 손실되는 지루한 작업이다.

반물질은 방사성 핵의 구조를 연구하는 데 쓸 수도 있고, 우주의 가장 깊은 신비를 풀기 위해 연구할 수도 있다. 이제 인류는 그 첫걸음을 내디딛게 된 것이다.