지금까지 전혀 알려지지 않은 소립자(素粒子)의 존재 가능성을 보여주는 새로운 현상이 일본 문부과학성 산하 고(高)에너지가속기연구기구(加速機硏究機構)를 비롯한 국제연구팀에 의해 발견됐다고 일본 언론들이 13일 일제히 보도했다.
연구팀이 발견한 새로운 현상은 물질을 구성하는 소립자에 관한 기존이론으로는 설명이 불가능해 사실로 확인될 경우 30년 이상 유지돼온 표준이론에 수정이 불가피할 것으로 보인다.
일본 언론들에 따르면 연구팀은 이바라기(茨城)현 쓰쿠바(筑波)시에 있는 대형 가속기 `B팩토리'를 이용, 소립자의 일종인 `B중간자(中間子)'로 보통의 `입자(粒子)'와 보통의 입자와는 정반대의 성질을 갖는 반(反)입자'를 대량으로 만들어 이들이 파괴되면서 다른 입자로 바뀌는 `붕괴'현상을 관찰했다.
물리학에서는 우주 생성 당시 물질을 구성하는 보통의 입자와 같은 수 만큼의 반(反)입자가 생성됐으나 반입자가 먼저 소멸되는 바람에 지금은 보통의 입자만 남아있는 것으로 추정하고 있다.
이번 실험은 반입자 소멸의 수수께끼를 풀기 위한 것으로 지난 4년간 관찰한 약 1억5천만건의 실험 데이터중 대부분은 지금까지의 `표준이론'으로 반입자의 소멸을 설명할 수 있었으나 이중 68건은 소멸 패턴이 크게 다른 것으로 나타났다.
`표준이론'은 모든 물질은 기본입자인 쿼크와 전자, 뉴트리노 등의 경(輕)입자로 이뤄져 있다는 이론이다.
연구팀은 이같은 소멸패턴의 차이를 집중적으로 연구한 결과 지금까지 알려지지 않은 소립자의 존재를 상정하지 않고는 설명이 불가능하다는 결론을 내렸다.
연구팀은 이런 연구결과를 미국에서 열리고 있는 국제학회에서 이날 발표했다.
소립자 연구는 물질의 근원을 규명하는 것은 물론 우주의 수수께끼를 푸는 열쇠가 될 것으로 기대되고 있으며 미지의 소립자는 우주 탄생 직후의 상태와 현재의 우주 질량의 상당부분을 차지하는 `암흑물질'의 수수께끼를 푸는 유력한 단서가 될 것으로 기대되고 있다.