日 교토대학 졸업반 학생들, '우주 리튬 문제' 가설 뒤집어
日 교토대학 졸업반 학생들, '우주 리튬 문제' 가설 뒤집어
  • 정옥희 기자
  • 승인 2017.02.14 17:11
  • 댓글 1
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▲일본 교토대학 이(理)학부 졸업반 학생 20여명이 ‘우주 리튬 문제’의 가설을 뒤집는 연구 논문을 발표했다. 이들의 연구결과는 우주의 시작으로 일컬어지는 ‘대폭발(빅뱅)’ 이론의 남은 수수께끼로 꼽혀온 ‘우주 리튬 문제’에 파문을 일으키는 성과로 평가되고 있다. (사진=내외통신DB)

(내외통신=정옥희 기자)일본 교토대학 이(理)학부 졸업반 학생 20여명이 ‘우주 리튬 문제’의 가설을 뒤집는 연구 논문을 발표했다.

이들의 연구결과는 우주의 시작으로 일컬어지는 ‘대폭발(빅뱅)’ 이론의 남은 수수께끼로 꼽혀온 ‘우주 리튬 문제’에 파문을 일으키는 성과로 평가되고 있다.

14일 아사히(朝日)신문은 그동안 학계에서 유력시 되어온 가설을 뒤집은 이들의 연구논문이 세계적 권위의 미국 물리학회지에 실렸다고 보도했다.

빅뱅이론에 의하면 우주 대폭발 후 수소(H), 헬륨(He) 등의 원소와 함께 똑같이 가벼운 리튬(Li)도 생겨나야 한다. 그러나 별 관측 등을 통해 파악한 리튬의 양은 이론상 계산된 양의 1/3에 불과한 것으로 판명되어 그동안 우주탄생 수수께끼의 하나로 남아있었다.

지금까지 학계에서는 원자번호 3번인 리튬의 옆에 있는 원자번호 4번 베릴륨(Be)의 성질에 주목해 왔다. 베릴륨에 전자가 하나 합쳐지면 리튬으로 바뀐다. 이론상 추정보다 리튬 이외의 원소로 바뀔 확률이 높아 실제 리튬의 양이 이론의 1/3밖에 안 된다는 것이 그동안 유력한 가설이었다.

그러나 이 가설은 확인을 위한 실험이 어려워 증명되지 못했다.

교토대학 이학과 가와바타 다카히로 교수를 비롯한 실험팀은 이 점에 착안해 헬륨으로 정밀한 데이터를 얻을 실험방법을 고안해냈다.

2014년 당시 4학년 학생들도 이 실험에 도전했으나, 성과는 바로 나오지 않았다. 실험기구를 개량하는 등 4학년 학생들은 3대에 걸쳐 도전한 끝에 올해 마침내 이러한 결과물을 없게 됐다.

실험 결과 베릴륨이 헬륨으로 바뀔 확률은 높지 않은 것으로 밝혀졌다. 졸업반 학생들은 “기존 가설로는 리튬 부족을 설명할 수 없다는 결론을 내리게 됐다”라고 말했다.

가와바타 교수는 “수수께끼가 더욱 깊어졌다. 우주 리튬 문제에 대해서는 다른 가설을 검토해야 한다”며 “졸업연구에서 이런 결과가 나오는 일은 좀처럼 없다”면서 학생들을 칭찬했다.

실험에 참가했던 고시카와 아미(23) 학생은 “실험 중 설계한 기구가 망가지지 않을까 조마조마 했다”면서 “귀중한 경험을 했지만 엄청난 일을 해냈다는 것을 실감한 건 아주 최근”이라고 말했다.

한편 학계는 이번 실험결과를 유력한 가설을 부정하는 큰 성과로 평가하고 있다.

 


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오타 2017-02-16 19:37:31
결과물을 없게 됐다.