(그림 : 원자의 구조. 외곽에 전자가 돌고 있으며 중성자와 양성자로 이루어진 핵이 중심에 위치해 있다. 중성자와 양성자는 각각 3개의 쿼크로 이루어져 있다. 하지만 입자는 3개의 쿼크로만 이루어진 것일까?)

일본의 과학자들이 5개의 쿼크로 이루어진 입자를 발견했다고 Nature 최근호가 보도하였다. 일본 오사카 대학의 의 나가노 교수등은 SPring-8 원형가속기를 이용한 연구에서5개의 쿼크로 이루어진 입자를 관찰하는 데 성공하였다.

이 실험은 탄소 표적물에 강한 감마선을 쬐는 방법으로 이루어 졌으며 발견된 5개 쿼크의 입자는 중성자와 K+ 메존의 결합 상태인 것으로 해석되었다.

입자물리학의 표준이론에 따르면 모든 물질은 렙톤과 쿼크로 이루어져 있다. 렙톤에는 전자 및 중성 미자와 같은 입자가 존재하며, 쿼크는 3개가 모여 양성자 혹은 중성자와 같은 바리온(baryon)을 이룬다. 그외에 쿼크 2개로 이루어진 메존(meson)이 존재한다고 알려져 있다. 쿼크 4개 이상으로 이루어진 입자는 표준이론을 수정한 경우에서 예상되어 왔으며 쿼크 4개의 exotic meson이나 6개의 dibaryon에 대한 연구가 일부 이루어지고 있다. 그러나 쿼크 5개의 상태는 예상은 되었으나 실제 발견이 보고되기는 이번이 처음이다.

이번 발견은 이미 작년 10월 오사카에서 열린 핵입자물리 국제 컨퍼런스에서 발표되었으나 부정적인 반응을 얻었던 것으로 알려졌다. 그러나 이번에 Physical Review Letter 에 구체적인 데이타가 발표될 것이라고 한다.


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