[천문학 칼럼 384회] 톱쿼크의 허구에 대하여 1편

우주에 관한 왜곡된 정보는 인류사회에 공포와 허무감을 조성하며 막대한 경제적 피해를 끼친다. 그 왜곡된 정보는 과학이라는 명분으로 잘 포장되어 언론을 통해 유포되며, 인류에게 공포와 허무감을 줄뿐만 아니라, 45조원 이상의 막대한 경제적 피해까지 끼치고 있는 것이다. 아울러 그 왜곡된 정보의 비과학적 실체를 밝히는 것은, 인류문명의 완성을 위해 매우 중요하다.

연합뉴스에 다음과 같은 기사가 실렸다.

물질 형성의 미규명 粒子 톱 쿼크 확인

1994년 4월 23일 연합뉴스

美.日.伊 공동연구팀 미국 페르미 연구소서

내주 공식 발표...세계 과학계 흥분素粒子이론 증명해 주는 엄청난 연구 결과
금세기 물리학의 물질 근원 규명 마지막 숙제 해결
(東京=聯合) 吳俊東특파원= 만물을 형태를 만드는 6종의 기본입자(쿼크)중 유일하게 관측의 망에 걸리지 않고 있던 `톱 쿼크'(Top Quark)의 존재가 발견됐다고 일본의 교도(共同)통신이 23일 워싱턴發로 보도했다.
이 통신에 따르면 미국, 이탈리아, 일본을 중심으로 한 공동연구팀은 미국 일리노이州 페르미 국립가속연구소의 입자가속기를 이용해 톱 쿼크의 존재를 확인, 내주 중 이를 공식 발표할 예정이다.
공동 연구팀이 톱 쿼크의 존재를 알리는 보고를 하게 되면, 물질의 근원을 연구해 왔던 금세기 물리학에서 마지막으로 남아 있던 커다란 숙제가 해결되는 셈이다.
다만 이번 톱 쿼크의 확인은 별로 많지 않은 현상을 토대로 해석해 얻은 결론이기 때문에 앞으로 명백한 증거를 확보하기 위해서는 보다 강력한 가속기에 의한 더 많은 연구가 요구되고 있다.
연구팀은 고속의 양자와 반양자가 충돌해 일어나는 현상에 톱 쿼크로 보이는 입자가 개재하고 있는 유력한 증거를 포착했다고 밝혔다. 이 입자의 질량은 1천7백40억 전자볼트 전후로 양자의 1백80배 이상에 달하는 무게를 갖고 있다고 말했다.
연구팀은 곧 발표할 논문의 제목에 `톱 쿼크의 증거'라는 단어를 사용할 생각인 데 연구팀이 `톱 쿼크의 존재를 엿보이게 하는 현상'등의 표현을 하지 않고 `증거'라는 단어를 쓰기로 한 것은 톱 쿼크 발견에 상당한 자신을 갖고 있다는 것을 말해 주는 것이다.
연구팀은 페르미 국립가속연구소의 입자가속기 `티바트론'으로 고속의 양자와 반양자를 충돌시켜 여러 가지 입자가 생겨나거나 사라지는 현상을 `CDF'라 불리우는 검출기로 관측했다. 지난 92년 8월부터 93년 5월까지 실험을 반복한 결과 톱 쿼크가 생겨 곧 파괴되는 경우에 보이는 것으로 예상되는 현상이 약 10 例 정도 관측됐다.
비슷한 현상은 다른 입자에서도 일어날 수 있기 때문에 10例 모두를 톱 쿼크라고 단정할 수는 없으나, 아무런 관계없이 이런 현상이 이만큼 일어나는 확률은 극히 적은 것으로 연구팀은 이를 `톱 쿼크가 존재하는 증거'로 결론지었다.
톱 쿼크의 확인은 지난 77년 5번째의 `보텀'이 발견된 이래 17년만의 일로 현대 물리학의 기본인 素粒子의 올바른 표준 이론을 증명해 주는 엄청난 결과다.
쿼크는 양자, 중성자, 중간자 등을 구성하는 기본 입자로 6종이 있으며 5종은 이미 실험을 통해 발견됐다.
쿼크(Quark)란: 물질의 형태를 만드는 가장 기본적인 입자. 이의 존재를 제창한 미국의 멀레이. 겔먼박사가 애독하던 제임스 조이스의 前衛소설에 나오는 바다 새의 울음소리로부터 쿼크라는 명칭을 붙였다. 쿼크는 업-다운, 스트레인지, 참, 보텀, 톱의 6종류가 있다. 양성자는 업 2종류와 다운 1종류, 중성자는 업 1종류와 다운 2종류로 돼 있다.

기사 내용에 대한 진실

2,332. 기사는 다음과 같이 전한다.

만물을 형태를 만드는 6종의 기본입자(쿼크)중 유일하게 관측의 망에 걸리지 않고 있던 `톱 쿼크'(Top Quark)의 존재가 발견됐다고 일본의 교도(共同)통신이 23일 워싱턴發로 보도했다.

- 만물의 형태를 만드는 6종의 기본입자 중의 하나인 톱 쿼크를 발견했다고 하는데, 실지 자연 상태의 만물에서 톱 쿼크로 형성된 물질은 존재하지 않는다. 모든 물질을 이루는 원자에도 톱 쿼크는 존재하지 않는다. 이 진실을 물리적 증거로 반론할 수 있는가?

2,333. 기사는 다음과 같이 전한다.

공동 연구팀이 톱 쿼크의 존재를 알리는 보고를 하게 되면, 물질의 근원을 연구해 왔던 금세기 물리학에서 마지막으로 남아 있던 커다란 숙제가 해결되는 셈이다................

- 톱 쿼크의 발견으로 물질의 근원을 연구해 왔던 금세기 물리학에서 마지막으로 남아 있던 커다란 숙제가 해결되었다고 주장하지만, 그 후 20년이 지난 현재까지도 물질의 근원을 밝히지 못하고 있다.

물질의 근원은 우주진공-암흑에너지와 수소가 생성되는 우주의 토양인 암흑물질에 있는데, 아직도 그 진실을 밝히지 못하고 있는 것이다.

이 진실을 물리적 증거로 반론할 수 있는가?

2,334. 기사는 다음과 같이 전한다.

쿼크는 양성자, 중성자, 중간자 등을 구성하는 기본 입자로 6종이 있으며 5종은 이미 실험을 통해 발견됐다.
쿼크(Quark)란: 물질의 형태를 만드는 가장 기본적인 입자. 이의 존재를 제창한 미국의 멀레이. 겔먼박사가 애독하던 제임스 조이스의 前衛소설에 나오는 바다 새의 울음소리로부터 쿼크라는 명칭을 붙였다. 쿼크는 업-다운, 스트레인지, 참, 보텀, 톱의 6종류가 있다. 양성자는 업 2종류와 다운 1종류, 중성자는 업 1종류와 다운 2종류로 돼 있다.
- 쿼크는 양성자, 중성자, 중간자 등을 구성하는 기본 입자로 6종이 있다고 주장하는데, 사실 원자핵을 이루는 양성자와 중성자에는 업 쿼크와 다운 쿼크 2종 밖에 없다.

그런즉, 6종의 쿼크가 물질을 이루는 기본입자라고 하는 것은 거짓말에 불과하다.

이 진실을 물리적 증거로 반론할 수 있는가?