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빛보다 빠른 소립자가 측정됐다는 주장이 나와 지난 106년간 물리학의 기본축이던 아인슈타인(사진)의 상대성이론이 깨질지 관심을 모으고 있다. 빛보다 빠른 소립자 발견에 대한 주장은 이번이 처음이 아니지만, 세계 최고 권위를 자랑하는 유럽원자핵 공동연구소(CERN)가 측정 사실을 공식적으로 밝혔다는 점에서 과학자들의 이목이 집중되고 있다.

제임스 질리스 CERN 대변인은 23일 AP통신 등 외신들과의 인터뷰에서 “믿기 힘들지만 빛보다 빠른 소립자를 측정했다”고 말했다. 이번 실험은 스위스 제네바에 있는 연구소에서 소립자를 발사해 730㎞ 떨어진 이탈리아 그란사소 실험실 측정기에서 발사된 소립자를 감지해 내는 것이었다. CERN에 따르면 소립자는 빛보다 60나노초(nsec.10억분의 1초) 빠르게 측정됐다.

현재까지 물리학에서는 빛보다 빠른 것은 없다는 1905년 나온 아인슈타인의 상대성이론(E= mc²)이 공리였다. 이에 그동안 우주에서는 초당 29만9792㎞ 속도를 한계 속도로 여겨 왔다. 따라서 이번 발견이 사실로 확정될 경우 아인슈타인의 공리가 깨지고 물리학의 기본축이 바뀌게 된다. 빛보다 빠른 소립자 발견에 대한 주장이 몇 차례 있었지만 모두 실험에서 과학적 결함이 발견돼 사실로 확정되지 않았다.

질리스 CERN 대변인은 인터뷰에서 “발견자들이 어찌나 놀랐는지 스스로 믿지 못해 이번 발견에 대한 개별적인 확인 의견을 구하고 나설 정도였다”고 밝혔다. CERN은 논문 초고를 온라인 등록 사이트 ArXiv.org에 발표해 데이터에 대한 공동 검증작업을 벌이고 있으며, 같은 방법으로 같은 소립자를 재측정할 수 있는지 여부에 대한 실험을 미국, 일본 등지의 다른 연구소에 요청한 상태다. 23일 공개 세미나를 열고 토론도 벌일 예정이다.

이 같은 이유에서 CERN 내부에서도 신중론이 대두되고 있다. 이번 실험에 참가하지 않은 CERN의 이론물리학자 존 엘리스는 “측정이 사실이라면 과거 많은 실험에서 (아인슈타인의 이론에 어긋나는) 빛보다 빠른 존재에 대한 현상이 발견되지 않았을 리 없다“며 실험 결과에 신중해야 한다고 주장했다.

박선호기자 shpark@munhwa.com