[중부매일 이지효 기자] 중부매일과 문화학술분야 업무협약을 맺고 있는 중원포럼이 25일 오후 6시 우민아트센터 세미나실에서 제129회 학술발표회를 가졌다.

이날 이원식(사진) 충북대 자연과학대 물리학과 교수가 '만물의 질량은 어떻게 해서 생기는가?'에 대한 주제로 발표했다.

'질량'은 물질의 양이라는 뜻으로 고대로부터 물건을 사고 팔 때 그 물질이 얼마나 많은지를 나타내는 척도라는 개념에서 나왔다.

이 교수는 "물질의 양은 부피로 가늠할 수 있기 때문에 처음에는 부피로서 질량을 표현했으나, 같은 물질의 양이라도 압축해 뭉쳐버리면 부피가 작아지기 때문에 부피는 질량의 정확한 척도가 아님을 알 수 있다"며 "그러나 압축해 부피를 변화시켜도 무게는 변하지 않기 때문에 부피보다는 무게가 질량의 더 좋은 척도가 된다"고 설명했다.

문제는 같은 물질의 양이라도 지구 어디에서 달아봤느냐에 따라 무게가 다를 수 있다는 맹점이 있다.

이 교수는 "같은 물체라도 적도보다는 북극이나 남극이 무게가 더 나간다"며 "따라서 무게로 질량을 가늠하는 정의보다도 더 근본적인 정의가 필요하게 된다"고 밝혔다.

빛의 알갱이라고 하는 '광자'는 속력의 변화 없이 1초 동안 항상 지구를 일곱바퀴 반을 돌아가는 거리를 날아간다. 그 속력은 우주에서 물질이 움직일 수 있는 최고의 속력이므로 속력이 항상 최고의 값으로 일정한 것은 질량이 없는 것 뿐이라는 결론이 나온다. 그렇다면 광자는 왜 질량이 없는가에 대한 물음에 한국의 천재 물리학자인 이휘소(벤자민 리 애칭 벤리) 교수가 중요한 역할을 한다.

질량이 있는 물질이 최고의 속력을 갖지 못하게 하는 '힉스얼게'가 있는가 하면 '힉스얼게'를 처음 제안한 학자는 진공의 우주에는 힉스장이라는 물리적 실제가 존재하며 물질을 이루는 전자와 같은 것들이 힉스장과 충돌하면 물질은 운동에 방해를 받아 속도가 떨어지고 결과적으로 질량이 존재하는 것으로 나타난다는 것이다.

또한 힉스장에 갑작스러운 변화를 측정할 수 있는데 그 요동을 '힉스입자'라고 한다.

이 교수는 "힉스입자는 원자의 핵보다 짧은 거리만을 움직이기 때문에 이를 측정해 내기는 거의 불가능하며 힉스입자를 알리기 위해 책을 쓴 레더만 교수의 책 제목 '빌어먹을 입자(God Damn Particle)'라고 하려 했으나 출판사에서는 '신 입자(God Particle)'로 바꾸기로 제안했고 우리나라에서는 '신 입자' 대신 '신의 입자'로 알려졌다"고 설명했다.

천재 물리학자로 불리는 이휘소 교수는 미시 세계를 지배하는 복잡한 이론을 보통의 물리학자들이 이해할 수 있는 수준에서 쉽고도 직관적으로 설명했었고 그가 만든 용어인 '힉스입자'나 '힉스얼게' 등은 물리학자들 사이의 정식 용어가 됐다"며 이는 인류가 이룬 위대한 업적중 하나라고 전했다.