▲ 박성근 고려대 교수

고려대학교는 물리학과 박성근 교수 연구팀의 연구가 페르미 연구소 홍보지 'Fermi Today'에 소개됐다고 12일 밝혔다.

페르미 가속기연구소의 D0 실험에서 박 교수팀이 연구한 것은 톱 쿼크의 전하량이 얼마냐는 것이었다.

표준모형에 의하면 톱 쿼크의 전하량은 + 2/3 e 값인데, 표준모형 이외의 이론들에 의하면 -4/3 e 와 같은 값을 가질 수 있다. 이것을 실험적으로 측정하는 것이 박 교수팀의 연구였다.

결론은 표준모형의 +2/3 e 값을 실험적으로 확인할 수가 있었다. 이 값은 페르미 가속기를 이용한 실험 중에서 가장 정밀한 톱 쿼크 전하 측정값이다.

전자의 존재를 1897년 영국의 톰슨 경이 처음으로 밝힌 이후 전자의 전하량은 1906년 미국의 밀리칸이 처음으로 정확하게 측정했다.

오늘날의 전자의 전하량 e의 값은 1.602 x 10-19 C(쿨롱)이다. 한동안 모든 전하량은 전자 전하량의 정수배로 존재한다고 여겨졌었다.

하지만 기본입자들의 발견으로 분수 전하가 존재한다는 것이 실험적으로 밝혀졌는데 현대 물리학은 자연에 존재하는 기본입자들인 쿼크들이 분수 전하를 띄고 있다는 것을 밝혀주고 있다.

이번에 박 교수팀이 측정한 톱쿼크의 전하량이 여기에 해당한다. [미디어펜=류용환 기자]