[스크랩] 물질-반물질 경계 `마요라나` 입자 포착 - 과학계 `신의 영역`에 맞먹는 대발견 `환호`
마요라나가 예측했던 입자는 물질과 반물질의 경계에서 양쪽을 겸하는 입자로 그동안 많은 학자들이 추적해 왔지만
델프트 대학 연구진이 개발한 특수 장치를 통해 그 징후가 처음으로 발견됐다. 레오 쿠벤호벤 교수는 델피 대학 물질
기초연구(FOM) 재단과 마이크로소프트사의 지원으로 이루어진 연구 결과를 사이언스지 최신호에 발표했다.
양자 이론에서 예측되는 가상의 입자들은 지난 10년동안 거의 모두 실제로 발견됐지만 수수께끼의 마요라나 페르미온과
힉스 입자만은 예외로 남아 있다. 마요라나 페르미온의 발견은 기초 물리학의 새로운 장을 열 뿐 아니라 우주론에도
중요한 역할을 하게 됐다. 가설에 따르면 우주 공간의 대부분을 차지하는 암흑물질은 마요라나 페르미온으로 이루어져
있다.
더 나아가 과학자들은 이 입자를 양자 컴퓨터의 기본 구성 요소로 보고 있다. 이런 컴퓨터는 현존하는 최상의 슈퍼컴퓨터
보다 훨씬 강력하지만 아직까지는 이론으로 존재할 뿐이다. `보통' 양자 컴퓨터에 비하면 마요라나 페르미온을 사용한
양자 컴퓨터는 지극히 안정돼 있으며 외부에 거의 영향을 받지 않는다.
쿠벤호벤 교수 팀은 마요라나 페르미온 한 쌍이 양끝에 `나타나도록' 고안한 나노와이어 장치를 만들었다. 이 장치에는
아인트호벤 대학 연구팀이 만든 초소형 나노와이어와 초전도성 물질, 그리고 강력한 자기장이 사용됐다.
쿠벤호벤 교수는 "나노와이어의 양 끝에 나타난 입자의 측정치는 마요라나 페르미온 한 쌍의 존재 외에 다른 것으로는
설명될 수 없다"고 밝혔다. 유럽입자물리연구소(CERN)의 입자 가속기에서도 마요라나 페르미온의 검출은 이론적으로
가능하지만 현재의 강입자가속기(LHC)는 이런 목적에 사용되기엔 감도가 불충분하다. 그러나 물리학자들은 완벽하게
설계된 나노 구조에서라면 마요라나 페르미온이 나타날 가능성이 있다고 보고 있다.
쿠벤호벤 교수는 "놀랍게도 이런 방식으로 만들어진 마요라나 입자는 입자가속기에서 관찰될 수 있는 입자와 같다"
면서 "이는 이해하기 매우 어려운 현상"이라고 말했다. 마요라나(1906~?)는 자신의 이름을 딴 입자만큼이나 신비로운
인물로, 1938년 모든 재산을 챙겨 팔레르모를 떠나 나폴리로 가는 배에 탔으나 도중에 사라졌다.
그가 자살했는지, 살해됐는지, 또는 이후에 다른 이름으로 살았는지 등은 전혀 밝혀지지 않았고 아무 흔적도 남지
않았다.