The Science Times

중성미자를 처음으로 검출한 물리학자는 미국의 프레더릭 라이너스(Frederick Reines)인데, 그는 1953년 원자로 내에서 중성미자를 검출하였고 1995년도 노벨물리학상을 공동 수상하였다. 1962년에 미국 콜롬비아 대학의 물리학자 레더만(Leon Lederman)과 슈왈츠(Melvin Schwartz), 스타인버거(Jack Steinberger)는 입자가속기 장치를 이용하여 실험하는 과정에서 중성미자를 관찰하였다. 이들은 인공적인 중성미자 빔을 만드는 데에 성공하고 중성미자의 본질을 밝히는 공로를 인정받아, 1988년도 노벨 물리학상을 공동으로 수상하였다.

2008년부터 가동된 거대 강입자 충돌기(LHC, Large Hadron Collider)는 현존하는 세계 최대의 입자가속기이다. 스위스 제네바 인근에 위치한 충돌형 입자가속기로서, 스위스와 프랑스의 국경을 넘나들면서 지하 100m 지대에 길이 27km의 가속 터널을 형성하고 있다.

입자물리학이 발전하고 새로운 소립자들이 이론적으로 예견됨에 따라, 이들을 발견하거나 입증할 입자가속기의 중요성도 갈수록 커졌다. 특히 이러한 실험을 위해서는 양성자 등 극히 작은 소립자를 매우 빠른 속력까지 가속해야 하므로, 높은 에너지를 얻으려면 입자가속기 역시 더욱 거대화될 수밖에 없다. 아울러 입자가속기는 어렵기 그지없는 극한 기술들인 가속 궤도를 진공 상태에 가깝게 유지하게 하는 초진공 기술, 매우 강력한 자기장을 얻기 위한 초전도 전자석, 초전도가 가능한 저온을 구현하기 위한 극저온 기술 등을 필요로 한다. 현재 세계 최대의 입자가속기인 CERN의 거대강입자충돌기(LHC) 역시 이러한 기술들을 적용하여 건설되었다.

원자를 구성하는 소립자인 양성자, 중성자, 전자 등은 19세기 말에서 20세기 초반에 걸쳐서 모두 발견되면서 원자의 내부 구조가 밝혀지게 되었다. 즉 원자핵 밖의 전자(Electron)는 1899년 톰슨(Joseph John Thomson)에 의해 발견되었고, 양성자(Proton)를 포함한 원자핵은 러더퍼드(Ernest Rutherford)의 α선 산란 실험 결과 1911년에 발견되었다. 또한 원자핵 내부에 양성자 이외에 별도로 존재하는 중성자(Neutron)는 1932년 채드윅(James Chadwick)에 의해 발견되었다.

자연과 우주의 궁극을 밝히는 입자물리학 등에서 첨단의 이론들을 뒷받침하기 위해서는, 이를 입증하기 위한 실험 장치들 역시 더욱 첨단화하고 거대해질 수밖에 없다. 최근의 예로서 아인슈타인이 이론적으로 제시한 후 100년 만에 존재가 입증된 중력파의 경우, 길이가 4km에 이르는 초대형 마이컬슨 간섭계인 레이저 간섭계 중력파연구소(LIGO)라는 거대한 실험 장치를 통해서 검출할 수 있었다.

세계 최초로 상용화되었던 초음속여객기 콩코드는 비록 퇴장하였지만, 새로운 초음속여객기를 개발하려는 노력은 계속되고 있다. 물론 차세대 초음속여객기는 과거 콩코드의 실패 요인이었던 과도한 연료비용에 따른 너무 비싼 요금이나 큰 소음에 따른 환경문제 등을 해결할 수 있어야 한다.

경제학, 산업심리학 등의 용어에서는 이른바 ‘콩코드 오류(Concorde fallacy)’라고 부르는 것이 있는데, 특정 행위를 추진할 경우 만족스럽지 못하더라도 이전에 투자한 것이 아까워서 이를 정당화하기 위해 더욱 깊숙한 오류로 빠지는 의사결정과정을 의미한다.

1976년에 처음으로 취항하였던 초음속여객기 콩코드(Concorde)는 27년간 운항해 오다가, 지난 2003년 10월 고별비행을 끝으로 역사의 뒤편으로 물러나고 말았다. 콩코드기가 끝내 퇴장한 이유에 대해서는 과다한 연료 사용에 비해 탑승객은 적은 데에 따른 경제성의 문제, 소음 발생 등의 환경문제, 2000년의 폭발사고 등 여러 가지가 거론된다.

콩코드는 초음속여객기로서 일반 여객기보다 월등히 빠르다는 것이 큰 장점이었지만, 이에 못지않게 여러 단점을 지니고 있었는데, 결국은 콩코드가 시장에서 퇴장하는 원인으로 작용하였다. 가장 큰 단점은 매우 비싼 항공요금으로서 일반 여객기의 1등석보다 3배 이상의 고가였고, 일반석을 기준으로 하면 15배 정도가 비싼 셈이었다. 반면에 기체의 폭이 좁아서 다른 여객기의 일반석처럼 비좁은 좌석을 4열씩 배치하였기 때문에, 요금에 걸맞은 쾌적한 여행과는 거리가 멀었다.

산불이 발생하는 곳의 상공에서는 예전에는 볼 수 없었던 모습의 구름이 나타나곤 하는데, 때로는 섬뜩하고 기괴한 형상이어서 사람들을 놀라게 하기도 한다. 산불에 의해 발생하는 구름을 예전에는 화재 적운(Pyrocumulus cloud)이라고 지칭하였다. 적운(積雲, Cumulus)은 기본적인 구름 형태의 하나로서, 비교적 평평한 기저부에 윗부분은 볼록한 돔 모양으로 솟아 있는 모습이다. ‘쌓이다’는 의미를 지닌 라틴어 ‘쿠물로(Cumulo)’에서 기원한 용어로서 우리말로는 뭉게구름이라 부르기도 한다.