[뉴스] "중성미자, 빛보다 빠르지 않다” 다른 실험팀 측정

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오철우 2012. 03. 19

유럽입자물리연구소(CERN) 공식 발표문, 2012년 3월16일

이카루스 팀, 오페라 팀의 "초광속 속력 측정" 애초결과 반박

00ICARUS 이탈리아 그란사소 연구소에 있는 중성미자 검출기 '이카루스(ICARUS)'. 건설 단계의 모습. 출처/ http://icarus.lngs.infn.it/DetectorOverview.php

"중성미자가 빛보다 더 빠르다"는 측정결과를 발표했던 오페라(OPERA) 실험그룹의 발표를 반박하는 다른 실험그룹의 측정결과가 발표됐다. 유럽입자물리연구소(CERN)는 16일(현지시각) 이탈리아 그란사소에 있는 또 다른 중성미자 실험그룹인 '이카루스(ICARUS)'가 벌인 독자적인 측정 실험에서는 중성미자가 빛보다 더 빠르지 않은 것으로 나타났다고 발표했다. 이에 앞서 지난 2월 오페라와 유럽입자물리연구소는 "오페라의 중성미자 비행속력 실험 측정과정에 결함이 있었을 가능성이 있다"고 발표해 오페라의 애초 측정결과에 의문이 제기된 바 있다. 다음은 이카루스 실험그룹의 측정결과를 발표한 유럽입자물리연구소의 발표문을 우리말로 옮긴 것이다.

참조: CERN 발표문 원문
그란사소의 이카루스 실험팀, ‘빛의 속도와 모순되지 않는 중성미자 비행 시각 측정’ 보고

이탈리아 그란사소의 연구소에 있는 이카루스(ICARUS) 실험팀은 오늘 유럽입자물리연구소(CERN)에서 그란사소로 날아가는 중성미자의 비행 시각에 관해 새로운 측정 결과를 보고했다. 이카루스의 측정은 지난해 유럽입자물리연구소에서 보낸 짧은 펄스의 (중성미자) 빔을 이용해 이뤄졌으며, 그 결과는 중성미자가 두 연구소 간을 비행할 때에 빛의 속력을 뛰어넘지 않았음을 보여준다. 이것은 지난해 9월 오페라(OPERA) 실험팀이 보고한 애초의 측정 결과와 어긋나는 것이다.

“이런 증거는 오페라의 결과가 가공된 측정값임을 보여주기 시작하고 있다(The evidence is beginning to point towards the OPERA result being an artefact of the measurement)”고 유럽입자물리연구소 연구책임자 세르기오 베르톨루치는 말했다. 그는 이어 다음과 같이 말했다. “그러나 엄격하게 생각해야 한다. 그란사소의 실험들(BOREXINO, ICARUS, LVD, OPERA)은 오는 5월 유럽입자물리연구소에서 쏘는 (중성미자) 빔을 이용해 새로운 측정에 나설 것이며 그리하여 최종 판정을 할 것이다. 이와 함께, 그란사소에서는 오페라와 엘브이디 두 실험팀 사이에서 우주선 입자들의 비행시간을 비교하는 교차 점검(cross-checke)이 진행되고 있다. 그 결과가 어떻게 나오건 간에, 오페라 실험팀은 자신의 측정 결과을 공개해 폭넓게 조사를 받았으며 (오페라와는 별개의) 독자적 측정이 이뤄질 수 있도록 하는 과정에서 완전한 과학 연구 진실성을 발휘했다. 과학이 작동하는 방식은 이런 것이다.”

이카루스 실험은 오페라와는 별개로 시간 측정을 해왔으며, 지난해 유럽입자물리연구소에서 쏜 빔에서 7개의 중성미자를 관측했다. 이 중성미자들은 모두 다 빛의 속도와 모순이 되지 않는 비행시간 내에 도착했다.

노벨상 수상자이자 이카루스 실험팀의 대표인 카를로 루비아(Carlo Rubbia)는 다음과 같이 말했다. “이카루스 실험은 지난해 오페라에서 나온 이례적 결과 보고를 교차 점검하는 데 중요한 근거가 된다. 이카루스 측정에서는 중성미자 속력이 빛의 속력보다 더 빠르지 않은 것으로 나타났다. 중성미자 속력 측정은 까다롭고 민감하며, 또한 그것은 과학 연구의 과정이 중요함을 보여준다. 이카루스의 ‘액체아르곤 시간투사 챔버’는 구식 버블 챔버에 견줘 완전하게 전자화한 포착 시스템(acquisition system)을 갖춰 중성미자의 상호작용을 정확히 재구성할 수 있게 해주는 진귀한 검출기이다. 신속 연계되는 섬광 펄스는 (중성미자와 검출 장치의 상호작용) 사건이 일어날 때마다 그 시간을 정확하게 측정할 수 있게 해주어, 중성미자의 비행시간 측정 용도로 이용돼 왔다. 이 기술은 미래에 만들어질 대량 중성미자 검출기에 가장 적합한 것으로 현재 전 세계에서 인정받고 있다.”(CERN 공식발표, 3월16일)