2026.10.09 · 유튜브 · 언더스탠딩

[2026노벨상 특집 몰아보기] 발견하면 바로 노벨상, 중성미자가 그래서 뭔데? (서울시립대 물리학과 박인규 교수)

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유형
유튜브
날짜
2026.10.09
강연자/작성자
언더스탠딩
분석 주제
미지정
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전사문 70,053자
1

문서 전체 조망

핵심 구조

보이지 않는 중성미자가 드러내는 우주의 작동 원리

이 영상은 거의 반응하지 않아 보이지 않는 중성미자를 어떻게 찾아냈고, 그 성질이 태양·별·빅뱅을 이해하는 데 왜 중요한지를 설명한다.

중성미자는 진동한다는 발견과 약한 힘의 연결은 눈에 띄지 않는 반응이 별의 지속과 우주 관측을 좌우함을 보여 준다.

중성미자는 너무 많지만 거의 반응하지 않는다

  • 태양을 향한 손가락 사이로 초당 약 1천억 개가 지나갈 만큼 많지만, 물질과 거의 반응하지 않아 유령 입자라 불린다.
  • 물탱크 안에서 드물게 생기는 빛이나 감마선 같은 2차 신호를 찾아 존재를 확인한다.
  • 이 설명은 많은 입자가 드문 신호로만 확인된다는 검출의 조건을 함께 보여 준다.
  • 왜 그런지의 근거와 조건을 함께 따라가며, 그 구조가 어떤 관측으로 확인되는지 설명한다.

진동은 질량이 있다는 뜻이 된다

  • 태양에서 출발한 중성미자가 지구에 오는 동안 다른 종류로 바뀌어 일부가 사라져 보였고, 세 종류를 함께 잡아낸 실험이 그 변환을 확인했다.
  • 2015년 노벨 물리학상은 이 진동이 중성미자에 질량이 있음을 보여 준 발견에 주어졌다.
  • 이 발견의 의미는 중성미자 진동이 단순한 관측량 차이가 아니라 질량이라는 성질의 근거가 된 데 있다.
  • 왜 그런지의 근거와 조건을 함께 따라가며, 그 구조가 어떤 관측으로 확인되는지 설명한다.

표준 모형은 물질과 힘을 입자로 설명한다

  • 표준 모형은 세상을 물질 입자와 상호작용 입자로 나누며, 중성미자는 렙톤 가운데서도 약한 힘에만 드물게 반응하는 입자로 소개된다.
  • 오른손 중성미자가 관측되지 않는 점은 아직 설명되지 않은 특징으로 남는다.
  • 이 설명은 힘의 전달도 입자로 다루는 표준 모형의 틀 안에서 중성미자의 자리를 잡는다.
  • 왜 그런지의 근거와 조건을 함께 따라가며, 그 구조가 어떤 관측으로 확인되는지 설명한다.

태양의 현재를 중성미자로 확인한다

  • 빛은 태양 내부에서 밖으로 나오기까지 오래 걸리지만 중성미자는 핵융합이 일어난 곳에서 곧바로 빠져나온다.
  • 그래서 중성미자 검출은 약 8분 20초 전 태양 중심에서 핵융합이 있었는지를 확인하는 창이 된다.
  • 이 관측은 태양 안이 꺼진 거죠라는 질문에 빛보다 빠른 확인 경로를 제시한다.
  • 왜 그런지의 근거와 조건을 함께 따라가며, 그 구조가 어떤 관측으로 확인되는지 설명한다.

약한 힘은 별이 너무 빨리 타지 않게 한다

  • 양성자가 중성자로 바뀌는 반응이 매우 드문 약한 힘에 의해 일어나므로 태양의 핵융합은 한꺼번에 폭발하지 않고 오래 지속된다.
  • 중성미자는 그 느린 반응의 산물이며, 눈에 띄지 않는 힘이 별의 수명을 조절한다는 결론으로 이어진다.
  • 이 연결은 약한 반응이 드물다는 조건이 별의 밝기와 수명을 함께 설명한다는 뜻이다.
  • 왜 그런지의 근거와 조건을 함께 따라가며, 그 구조가 어떤 관측으로 확인되는지 설명한다.

지하·해저·빙하의 검출기는 우주 관측 창을 넓힌다

  • 지하 물탱크, 액체 아르곤, 해저와 남극 빙하의 광센서는 다른 입자 배경을 줄이고 드문 중성미자 신호를 찾는다.
  • 여러 신호를 함께 보는 멀티메신저 관측과 빅뱅 중성미자 탐색은 우주의 초기 상태를 확인하려는 다음 과제로 제시된다.
  • 이 전개는 검출기 확대가 우주의 더 이른 상태를 확인하는 관측 방법으로 이어짐을 설명한다.
  • 왜 그런지의 근거와 조건을 함께 따라가며, 그 구조가 어떤 관측으로 확인되는지 설명한다.
ANALYSIS VIEW사건별 사실과 작성자의 판단, 지속 정보를 나누어 읽기
2
발생·예정 사건과 출처별 관점

이슈 분석

이 자료가 이슈의 어떤 사실을 다루고, 작성자가 무슨 결론을 어떤 근거로 내렸는지 원문에 붙여 읽습니다.

발생발표·발생 후발생일 15-10-6

15-10 중성미자 진동 발견의 노벨 물리학상 수상

작성자의 핵심 판단

중성미자 진동의 발견은 보이지 않는 입자의 존재를 확인하는 데서 더 나아가, 중성미자가 질량을 가진다는 핵심 성질을 드러낸 사건으로 평가한다.

근거 보기 3
  1. 원문 구간 1

    저도 저기 어보고 아 이게 큰 일이다. 내가 비 이건 무슨 말인지 모르겠다. 예. 입자 물리학을 전공하고 여기 이렇게 CMS 충돌 물리학을 하고 있지만 제가 오늘 이렇게 보여 드리는데 이렇게 보여 보일지 모르겠습니다. 보입니다. 보입니다. 파티 헌터스 헌터 제가 입자를 찾는 사람인데 그날 머리가 하해진 게 중성이 문장을 어떻게 국민들한테 설명할 것인가 아 기자들은 제 입만 보고 있고 저는 저 문장을 설명할 방법을 모르고 어머나 와 그래서 이제 그때부터 이제 이거를 제대로 설명하겠다 긴 작업에 들어갖고 7년 만에이 책이 [웃음] 나온 겁니다. 우와 대단하십니다. 네. 꼭 생긴 거는 나는 생각한다. 존재한다고 비슷한 얘긴데요. 저거를 이해하는게 아마이 책의 모든 이야기는 음. 중성미자의 진동과 질량이 얼마나 중요한 건가? 진동함으로 질량이 있다. 중성미자라는게 있는데 걔는 진동으로 해. 응. 그래서 질량이 있다. 그럼 원래 진동하는 건 항상 질량이 있습니까? 진동을 하려면 질량이 있어야 되죠. 예. 질량이 있으면 항상 진동을 하는 겁니까? 예. 예. 어. 그래서 이제 그거를 설명을 드리기 위해서이 물리 얘기들을 시작을 해야 되는데 제가 이제 여기 사실 이걸 처음에 아 언더스탠딩을 해야지 욕심은 많았는데 막상 하려니까 앞이 깎함한 거예요. 어디이 무식한 것들을 어어 [웃음] 어디서부터 설명을 해 줘야 되는지 그래서 그 중성미자 얘기를 몇 가지로 정리를 했는데요. 그 잠깐만 돌아가시죠. 예. 요 차림표 얘기를 좀 하겠습니다. 그래서 오늘 어디까지 제가 설명할 수 있을지 모르지만 음. 어 저기 보면 1 2 3 4 이렇게 돼 있잖아요. 네. 저 1 2 3 4는 아주이 중성비자는 첫 번째 크게 설명드리면 음 존재감이 없는 입자입니다. 예. 지금이 방에도 가득차 있고요.

  2. 원문 구간 2

    그렇죠. 여기 지금 이론이 여덟 개가 나와야 되는데. 예. 이동안속은 실험장치를 그냥 계속 숫자만 센 거거든요. 네. 그래서 결국은 뭐냐면 뭔가 사라지는 거예요. 음. 즉 뭐냐면 상황이 이렇다는 거죠. 지금 상황을 보면 이론이 틀렸거나 혹은 중간에서 뭐가 사라졌거나 둘 중에 하나다. 그렇죠. 지금이 문제는 뭐냐면 태양에서 생선된 양은 이론이 맞다면 왕창 상승돼야 되는데 도달할 때 1/3만 도달하고 3 2는 어디로 사라졌다는 거예요? 그래요. 그럼 뭐 둘 중에 뭐가 틀린 틀린 거네. 둘 중에 한 사람이 틀렸다고 생각을 했죠. 예음 근데 둘 다 맞는 방법이 있어요. 둘 다 맞는 방법이 뭐냐면 처음에 100개가 생산됐는데 네 33개만 실업 물리학자한테 걸리고 네 67개는 다른 놈으로 변장을 해서 도망갈 수가 있죠. 네. 그래 사랑도 그렇습니다. 사랑으로 오로지 다 전달되지는 않아요. 네. 네. 왜냐면이 검출이라는 게 특정한 모습을 아까 뭐 번쩍번쩍 비직비직비직 이런 식하고 비슷하게 얘는 이제 아르곤 알곤 분자들을 만들어 내요. 원자들을. 그 알곤 원자를 찾아내는 건데 음 지금 뭐하고 똑같냐면 내가 특정한 범위을 잡아야 돼 하고 눈여겨 봤는데 네 2/는 변장을 하고 가면을 쓰고 빠져나간 거죠. 중성미자인데 예 중성미자 다른 중성미자 아 발견을 못했다. 그러니까 1만 잡아놓고 아까 얘기했던이 실험 물약자 쓸 수 있겠죠. 너 이론 틀렸어. 1밖에 없어. 이런 거고. 음 이런 물약자는 아무리 계산해도 8N야. 어 이래서 둘이 문제를 만들어 놓고 있다가 나중에 알고 봤더니 2/3가 변장으로 도망갔다라는 게 나온 건 제대로 나왔는데. 바로 그걸 확인한게 노벨상이죠. 음. 그러네. 결론입니다. 이게 아까 2015년도 노벨상이 연장에서 도망간 것을 중간에 샜다.

  3. 원문 구간 3

    [목을 가다듬음] 아, 하나가 발견되면 세 개 날라온 셈이야라는 거가 되는 거니까. 그렇죠. 예. 오, 그래서 오늘 이제 조금 더 남은 시간에 제 생각에 오른쪽 계신 분만 하면 될 거 같아요. 오른쪽 계신 분은 정분. 네.요 네.요 오른쪽 신 분은 맥도날드라는 분이고요. 저분은 똑같은 실험이지만 아주 색다른 이름으로 했는데 네. 그 실험을 하기 위해서 제가 찾아낸 인물이 허버트 체입니다. 누구예요? 이분은 중국인 과학자인데 그렇게 생겼어요. 정말 굉장한 아이디어를 냈어요. 음. 음. 뭐냐면 물 실험하지 않고 중수라는 걸로 실험을 하게 되면 소위 말해서 중성미자가 전자랑도 반응하지 하고 중성미자가 양성자도 반응할 수 있지만 중성자들도 반응할 수 있으니까 음 도망가는 아까 세 가지로 예 변동된다 그랬잖아요. 그 세 가지를 다 잡을 수 있다라는 생각에 떠올린 거예요. 음 일반적인 실험은 전자중성님 하나만 보는데 나는 세 가지 다 보겠다라는 아이디어를 냅니다. 이분이 어 [콧방귀] 그래서 중수는 뭐냐? 헤비 워터. 헤비 워터인데 엄청 비싼 물이에요. 왜 그러냐면 이게 그 원자력 발전소 중수로 쓰이거든요. 우리나라의 원자력 발전서가 여러 개가 있는데 그중에서 월성 원자력 발전서 1호기부터 4호기까지네 개가 중수로예요. 네. 가압 중수로 캐나다에서 중수라는게 다 별도로 있는 중수가 담겨 있습니까? 그 원제력 발수가 있으면 보통이 원제력 발수가 엄청나게 어떻게 보면 그 핵 연료를 태워서 물을 끓여 가지고 물을 끓여 가지고 발 터빈을 돌리는 거잖아요. 어떻게 보면 그 제임스 와트의 와트 기간하고 똑같아요. 그냥 뿌를 때냐 부를 때냐 그 활약 발전하고 사실은 원리는 똑같아요. 다만 이제 핵 에너지를 쓰는 거죠. 근데 그거를 소위해서이 일으키려면 분열리를 일으키려면 중성자가 에너지가 낮아야 되거든요.

이 자료에서 다룬 사실

2015년 10월 6일 노벨위원회가 중성미자 진동, 곧 중성미자에 질량이 있음을 밝혀낸 업적에 노벨 물리학상을 줬다고 소개한다.

근거 보기 1
  1. 원문 구간 1

    저도 저기 어보고 아 이게 큰 일이다. 내가 비 이건 무슨 말인지 모르겠다. 예. 입자 물리학을 전공하고 여기 이렇게 CMS 충돌 물리학을 하고 있지만 제가 오늘 이렇게 보여 드리는데 이렇게 보여 보일지 모르겠습니다. 보입니다. 보입니다. 파티 헌터스 헌터 제가 입자를 찾는 사람인데 그날 머리가 하해진 게 중성이 문장을 어떻게 국민들한테 설명할 것인가 아 기자들은 제 입만 보고 있고 저는 저 문장을 설명할 방법을 모르고 어머나 와 그래서 이제 그때부터 이제 이거를 제대로 설명하겠다 긴 작업에 들어갖고 7년 만에이 책이 [웃음] 나온 겁니다. 우와 대단하십니다. 네. 꼭 생긴 거는 나는 생각한다. 존재한다고 비슷한 얘긴데요. 저거를 이해하는게 아마이 책의 모든 이야기는 음. 중성미자의 진동과 질량이 얼마나 중요한 건가? 진동함으로 질량이 있다. 중성미자라는게 있는데 걔는 진동으로 해. 응. 그래서 질량이 있다. 그럼 원래 진동하는 건 항상 질량이 있습니까? 진동을 하려면 질량이 있어야 되죠. 예. 질량이 있으면 항상 진동을 하는 겁니까? 예. 예. 어. 그래서 이제 그거를 설명을 드리기 위해서이 물리 얘기들을 시작을 해야 되는데 제가 이제 여기 사실 이걸 처음에 아 언더스탠딩을 해야지 욕심은 많았는데 막상 하려니까 앞이 깎함한 거예요. 어디이 무식한 것들을 어어 [웃음] 어디서부터 설명을 해 줘야 되는지 그래서 그 중성미자 얘기를 몇 가지로 정리를 했는데요. 그 잠깐만 돌아가시죠. 예. 요 차림표 얘기를 좀 하겠습니다. 그래서 오늘 어디까지 제가 설명할 수 있을지 모르지만 음. 어 저기 보면 1 2 3 4 이렇게 돼 있잖아요. 네. 저 1 2 3 4는 아주이 중성비자는 첫 번째 크게 설명드리면 음 존재감이 없는 입자입니다. 예. 지금이 방에도 가득차 있고요.

그렇게 판단한 이유

태양에서 예측된 전자 중성미자 수보다 검출량이 적었지만, 세 종류를 모두 검출하는 실험에서 총량이 맞는다는 설명을 연결한다.

근거 보기 3
  1. 원문 구간 1

    200인데 지금 화면에 다 보일지 모르지만 저기 초당 오는 겁니다. 초초당 초당 이만큼이 생성돼. 이건 지금 아까 얘기했던 그 왼쪽에 이론하시는 분이 계산한 거예요. 1초에 이만큼 와야 돼. 그러면 지구에 얼만큼 와야 되냐면 초당 손톱만한 크기에 한 700억 개가 와야 돼. 음. 계산한 거예요. 왜 왜 달라요? 왜냐면 아 저건 태양이 생성되 태양 생성된 양이고 올 때는 이렇게 1억 5천만 년 정도 반경이 있으니까 넓어지니까 여기 손톱만 되면 많이 줄르는 거죠. 그래서 한 700억 개 정도가 와야 돼 이렇게 계산한 거예요. 네. 그래서 이제 실험을 합니다. 실질적으로 여기서 놀라운 사실은 여기가 1972 70년도고요. 요가 1994년이에요. 예. 한평생 했다는 거죠.이 실험을이 20년 이상 진짜 저렇게 오는지 중성 미자가 그렇죠. 그래서 보면 센 거 보면 여기 SNU라는 단위가 있는데 이거 이제 솔라 뉴트리 유닛입니다. 서울대학교 아니고요. 예. 서울대학교 아니고 [웃음] 하도 워낙 반응이 적으니까 새로운 유닛을 만들었어요. 그래서 이론치 뭐 여덟 개 와야 돼. 그리고이 사람은 계속 계산을 하는데 나는 계속 여덟 개야. 24년 동안 여덟 개예요. 네. 음. 반면에 실험은 한 개, 두 개, 세 개. 그래서 1년에 몇 개 안 되잖아요. 오. 그래서 24년을 다 모아 보니까 [한숨][헉 소리] 평균이 2.5개 그니까 24년 동안 저 그래프 하나 그렸는데 월급이 계속 나왔다는게 중요합니다. 그려보니까 어 분명히 제가 보기엔 저거 저분이 안 했습니다. [웃음] 조교시켰습니다. 그 20년 동안 저 그림 조중이 저걸 매년 했을 리가 없어요. 당연히 [웃음] 1년에 전 몇 개 이렇게 딱 짓고 했는데 조교들 여럿시 했다. 정말 저기 원래 이론만큼 안 나왔다는 거잖아요, 지금.

  2. 원문 구간 2

    그렇죠. 여기 지금 이론이 여덟 개가 나와야 되는데. 예. 이동안속은 실험장치를 그냥 계속 숫자만 센 거거든요. 네. 그래서 결국은 뭐냐면 뭔가 사라지는 거예요. 음. 즉 뭐냐면 상황이 이렇다는 거죠. 지금 상황을 보면 이론이 틀렸거나 혹은 중간에서 뭐가 사라졌거나 둘 중에 하나다. 그렇죠. 지금이 문제는 뭐냐면 태양에서 생선된 양은 이론이 맞다면 왕창 상승돼야 되는데 도달할 때 1/3만 도달하고 3 2는 어디로 사라졌다는 거예요? 그래요. 그럼 뭐 둘 중에 뭐가 틀린 틀린 거네. 둘 중에 한 사람이 틀렸다고 생각을 했죠. 예음 근데 둘 다 맞는 방법이 있어요. 둘 다 맞는 방법이 뭐냐면 처음에 100개가 생산됐는데 네 33개만 실업 물리학자한테 걸리고 네 67개는 다른 놈으로 변장을 해서 도망갈 수가 있죠. 네. 그래 사랑도 그렇습니다. 사랑으로 오로지 다 전달되지는 않아요. 네. 네. 왜냐면이 검출이라는 게 특정한 모습을 아까 뭐 번쩍번쩍 비직비직비직 이런 식하고 비슷하게 얘는 이제 아르곤 알곤 분자들을 만들어 내요. 원자들을. 그 알곤 원자를 찾아내는 건데 음 지금 뭐하고 똑같냐면 내가 특정한 범위을 잡아야 돼 하고 눈여겨 봤는데 네 2/는 변장을 하고 가면을 쓰고 빠져나간 거죠. 중성미자인데 예 중성미자 다른 중성미자 아 발견을 못했다. 그러니까 1만 잡아놓고 아까 얘기했던이 실험 물약자 쓸 수 있겠죠. 너 이론 틀렸어. 1밖에 없어. 이런 거고. 음 이런 물약자는 아무리 계산해도 8N야. 어 이래서 둘이 문제를 만들어 놓고 있다가 나중에 알고 봤더니 2/3가 변장으로 도망갔다라는 게 나온 건 제대로 나왔는데. 바로 그걸 확인한게 노벨상이죠. 음. 그러네. 결론입니다. 이게 아까 2015년도 노벨상이 연장에서 도망간 것을 중간에 샜다.

  3. 원문 구간 3

    [목을 가다듬음] 아, 하나가 발견되면 세 개 날라온 셈이야라는 거가 되는 거니까. 그렇죠. 예. 오, 그래서 오늘 이제 조금 더 남은 시간에 제 생각에 오른쪽 계신 분만 하면 될 거 같아요. 오른쪽 계신 분은 정분. 네.요 네.요 오른쪽 신 분은 맥도날드라는 분이고요. 저분은 똑같은 실험이지만 아주 색다른 이름으로 했는데 네. 그 실험을 하기 위해서 제가 찾아낸 인물이 허버트 체입니다. 누구예요? 이분은 중국인 과학자인데 그렇게 생겼어요. 정말 굉장한 아이디어를 냈어요. 음. 음. 뭐냐면 물 실험하지 않고 중수라는 걸로 실험을 하게 되면 소위 말해서 중성미자가 전자랑도 반응하지 하고 중성미자가 양성자도 반응할 수 있지만 중성자들도 반응할 수 있으니까 음 도망가는 아까 세 가지로 예 변동된다 그랬잖아요. 그 세 가지를 다 잡을 수 있다라는 생각에 떠올린 거예요. 음 일반적인 실험은 전자중성님 하나만 보는데 나는 세 가지 다 보겠다라는 아이디어를 냅니다. 이분이 어 [콧방귀] 그래서 중수는 뭐냐? 헤비 워터. 헤비 워터인데 엄청 비싼 물이에요. 왜 그러냐면 이게 그 원자력 발전소 중수로 쓰이거든요. 우리나라의 원자력 발전서가 여러 개가 있는데 그중에서 월성 원자력 발전서 1호기부터 4호기까지네 개가 중수로예요. 네. 가압 중수로 캐나다에서 중수라는게 다 별도로 있는 중수가 담겨 있습니까? 그 원제력 발수가 있으면 보통이 원제력 발수가 엄청나게 어떻게 보면 그 핵 연료를 태워서 물을 끓여 가지고 물을 끓여 가지고 발 터빈을 돌리는 거잖아요. 어떻게 보면 그 제임스 와트의 와트 기간하고 똑같아요. 그냥 뿌를 때냐 부를 때냐 그 활약 발전하고 사실은 원리는 똑같아요. 다만 이제 핵 에너지를 쓰는 거죠. 근데 그거를 소위해서이 일으키려면 분열리를 일으키려면 중성자가 에너지가 낮아야 되거든요.

원문에서 직접 연결한 대상중성미자 물리학
3
사실·구조, 해석·전망, 시점 관찰, 판단 방법

지식·관점

사건 밖에서도 다시 참고하거나 다른 자료와 비교할 가치가 있는 내용을 대상과 반복 가능한 논점으로 묶습니다.

사실·구조중성미자 검출주 대상 · 기술·제품 · 중성미자

거의 반응하지 않는 중성미자의 존재를 어떻게 확인하는가?

이 자료가 더한 내용

중성미자는 매우 많지만 물질과 드물게 반응하므로, 물속에서 입자가 내는 빛이나 핵 포획 뒤의 감마선 같은 2차 신호를 검출해 존재를 확인한다고 설명한다.

근거 보기 2
  1. 원문 구간 1

    심지어는이 방을 광속도로 우리 지나가면서 우리 몸을 뚫고 지나가고 있어요. 저 미자가요. 예. 어느 정도냐면 손가락을 이렇게 열면 손가락을 열고 태양을 향해서 이렇게 도면 약 한 1천억 개가 초당 천억 어깨가 천 어깨요 천 어깨가 여기를 지금 지나가고 있어요. 중성 미자가 중성미자가요. 근데 전혀 못 느끼죠. 못 느끼겠습니다. 예. 안 느끼죠. 이렇게 무슨 방향성 있는 것도 아니고 거기다 또 우주가 처음 폭발했을 때 빅뱅이라 그러지 않세요? 빅뱅을 할 때 중성미자가 많이 생겼거든요. 음. 걔는 태양이내는 중성미자보다 거의 1조배나 더 많이 내요. 그렇겠죠? 예. 그게 지금 우리이 방을 가득 채우고 있어요. 근데 아무도 모르잖아요. 예. 음. 그래서이 입자의 별명은 유령 입자예요. 유령 입자. 고스트 파티클이죠. 그니까 그말로 있기는 있는데 있는데 보이지 않는다. 반응하지 않는다. 가장 중요한게 반응하지 않는답니다. 그럼 있는 걸 어떻게 합니까? 보이지도 않고 반응하지도 않는 그렇지. 그래도 가끔 가다 반응을 하니깐요. 아주 가끔 가다 반응을 하니까 우리 저기 예를 들어 중성민자가 존재한다는 걸 뭘 보면 알아요? 그 이제 신호를 찾는데요. 신호를 찾는데 예를 들면 우리로 로로또 보면 한 800만분의 정도가 로또 1등이잖아요. 그러면 내가 로또를 샀을 때 1등 할 확률은 거의 없단 말이에요. 근데 800만 명이 달려붙어서 다 사면 한 명 되는 사람이 나오죠. 중성비자가 바로 그렇습니다. 워낙 반응을 하지 않지만 음 워낙 많은 양을 많은 양이 쏟아지기 때문에 우리가 뭐 물 탱크를 가둬 놓던 하면 한 번은 반응이 나요. 음 그 반응을 재빨리 물약자들이 찾아내는 거죠. 어떤 반응 뭐 뭐 빛이 발생한다거나 아 중성 미자에서 중성미자가 다른 입자를 때리고 때린 입자가 물속을 지나가면서 빚을 내거나 그럼 그 빛을 카메라로 찍는 거죠.

  2. 원문 구간 2

    어 또는 중성미자가 다른 입자로 바뀌어서 어디 무슨 뭐 핵 포획되든지 해서 거기서 뭐 감마선이 나온다든지 그 감마선을 또 찍는 거죠. 허허. 이런 식으로 2차적인 중성자의 음 효과들을 발견해서 있다는 걸 확인한 얘기예요. 그게 첫 번째 얘기입니다. 음. 알겠습니다. 진도 좀 진도 진도 또 나가고요. 두 번째 이야기 여기 다시 보여 주시면 두 번째는이 중소미자는요. 만들어지긴 만들어지는데 태양에서 음 오면서 사라져요. 음 보통 우리가 100개를 입자를 만들면 입자 100개 고스란이 날라와야 될 거 아니에요. 예. 근데 얘는 만들어진 양의 일부가 사라집니다. 음. 그걸 아무도 알 수가 없었어요. 근데 사라지는 원인은 뭐냐면 다른 중성미자로 변 변신을 해 가지고 빠져나가는 거죠. 음. 그래서 이거를 변신하는 중성비자를 잡아내기 위해서 또 물약자들이 고생해서 그걸 찾아낸게 2015년 노벨사. 음. 그 이제 세 번째 이야기는 어떤 거냐면 이해 됩니까? 지금 [웃음] 좀 뭔지 모르겠는데. 아무튼 그런게 있다. 네. 네. 일단 시작을 그렇게 할게요. 입자가 있는데 예. 입자가 있는데 보통 입자가 완전 달고 우선 안 보이고 거기다가 자기가 모습을 바꾸면서 카멜레온처럼 모습 바꾸면서 다른 입자로 바뀌면서 지나가고 예. 세 번째는이 입자는 보통 입자라는 건 스핀이 있어서요. 왼쪽으로 도르는 입자와 오른쪽으로 도는 입자가 있어요. 예. 우리 팽일 돌리면 왼쪽 오른쪽 팽이는데 얘는 한쪽 방향으로만 돌아요. 그건 좀 독특하네요. 아주 독특한 그래서 얘는 어떻게 보면 모태 솔로예요. 짝이 없는. 그거랑 짝 없는 거랑 무슨 관계예요? 보통 모든 입장는 왼쪽 오른쪽 짝을 가지고 튀어나는데 얘는 한쪽 짝이 없는왼쪽 한쪽 방향으로 도면 왼쪽으로 도는데. 들어 뭐 우리가 꽈배기를 사 먹었을 때 꽈배기가 왼쪽 까배기 있고 오른쪽 가기 있는데 한쪽 까배기만 만들어지는 거죠.

사실·구조중성미자 진동주 대상 · 기술·제품 · 중성미자관련 대상 · 기술·제품 · 태양

태양 중성미자가 사라져 보인 문제는 어떻게 설명되는가?

이 자료가 더한 내용

태양에서 만들어진 중성미자가 지구로 오는 동안 다른 종류로 바뀌면 전자 중성미자만 세는 실험에서는 일부가 사라진 것처럼 보이며, 세 종류를 모두 잡으면 총량을 확인할 수 있다고 설명한다.

근거 보기 4
  1. 원문 구간 1

    음. 오면 태양이 켜져 있는 거고. 그렇죠. 중성미자가 어느 날 갑자기 안 온다. 그러면 이제 태양 안이 꺼진 거죠. 아, 빛은 태양 빛은 나돼. 예. 빛은 나돼. 왜냐면 태양 안에서 아까 여기 다시 떠 돌아가서 아이 안에서 빛이 만들어진 빛이 태양 바깥으로 빠져나오려면 네 빠르면 만 년 시간이 오래 걸리면 10만 년 걸립니다. 아 태양 핵심 코어에서 태양 표면까지 나오는데 왜냐면 그 안에서 끊임없이 빚들이 부딪히거든요. 워낙 고운 고압이니까. 그러니까 광속도로 나오는게 아니고요. 계속 부딪혀서 그 안에 갇혀 있다가 한 만 년 만에 빠져나온 거예요. 그래. 만일면 그러니까요. 태양이 이렇게 불이 타 있으면 예 그 안에 불이 꺼졌더라도 앞에 만원을 탄다는 거야. 저녀석이 와 영화는 그래서 그 얘기를 한 거예요. 뭐냐면 혹시 꺼져 있으면 어떡하냐 그 아니 그런데 이제 그럴 일는 없는 게 음 중성미자는 나오고 있는 거니까 그냥 나오거든요. 반응 안 하고 그러니까 여기서 바로 지구에서 알 수 있는 거죠. 예. 우리가 태양이 저렇게 빛난다고. 예. 항상 그게 켜져 있는게 아닙니다. 음. 항상 옆에 있다고 사랑이 어, 항상 타오르는게 아닙니다. [웃음] 사랑은 겉으로 보면 알 수 없습니다. 네. 뭔가 체크를 해 봐야 됩니다. 그래서 만년 만년에서 10만 년 걸립니다. 확인을 해 봐야 된다. 사랑이 꺼졌지만 변함 없이 그렇게 옆에서 있을 수는 있다. 만 년 동안. 아, 명언인데요. 그런데 중성미자가 나오는지 안 나오는지 보면 아,이 새끼이 새끼 꺼졌구나. 아니구나. [웃음] 알 수 있다. 그렇지. 알 수 있다. 그런 거네. 그런 거네. 역시 역시 비위의 달인 [웃음] 상자 중요하네요. 아니, 태양이 꺼졌는지 안 꺼졌는지를 알 수 있는 유일한 방법이잖아요.

  2. 원문 구간 2

    200인데 지금 화면에 다 보일지 모르지만 저기 초당 오는 겁니다. 초초당 초당 이만큼이 생성돼. 이건 지금 아까 얘기했던 그 왼쪽에 이론하시는 분이 계산한 거예요. 1초에 이만큼 와야 돼. 그러면 지구에 얼만큼 와야 되냐면 초당 손톱만한 크기에 한 700억 개가 와야 돼. 음. 계산한 거예요. 왜 왜 달라요? 왜냐면 아 저건 태양이 생성되 태양 생성된 양이고 올 때는 이렇게 1억 5천만 년 정도 반경이 있으니까 넓어지니까 여기 손톱만 되면 많이 줄르는 거죠. 그래서 한 700억 개 정도가 와야 돼 이렇게 계산한 거예요. 네. 그래서 이제 실험을 합니다. 실질적으로 여기서 놀라운 사실은 여기가 1972 70년도고요. 요가 1994년이에요. 예. 한평생 했다는 거죠.이 실험을이 20년 이상 진짜 저렇게 오는지 중성 미자가 그렇죠. 그래서 보면 센 거 보면 여기 SNU라는 단위가 있는데 이거 이제 솔라 뉴트리 유닛입니다. 서울대학교 아니고요. 예. 서울대학교 아니고 [웃음] 하도 워낙 반응이 적으니까 새로운 유닛을 만들었어요. 그래서 이론치 뭐 여덟 개 와야 돼. 그리고이 사람은 계속 계산을 하는데 나는 계속 여덟 개야. 24년 동안 여덟 개예요. 네. 음. 반면에 실험은 한 개, 두 개, 세 개. 그래서 1년에 몇 개 안 되잖아요. 오. 그래서 24년을 다 모아 보니까 [한숨][헉 소리] 평균이 2.5개 그니까 24년 동안 저 그래프 하나 그렸는데 월급이 계속 나왔다는게 중요합니다. 그려보니까 어 분명히 제가 보기엔 저거 저분이 안 했습니다. [웃음] 조교시켰습니다. 그 20년 동안 저 그림 조중이 저걸 매년 했을 리가 없어요. 당연히 [웃음] 1년에 전 몇 개 이렇게 딱 짓고 했는데 조교들 여럿시 했다. 정말 저기 원래 이론만큼 안 나왔다는 거잖아요, 지금.

  3. 원문 구간 3

    그렇죠. 여기 지금 이론이 여덟 개가 나와야 되는데. 예. 이동안속은 실험장치를 그냥 계속 숫자만 센 거거든요. 네. 그래서 결국은 뭐냐면 뭔가 사라지는 거예요. 음. 즉 뭐냐면 상황이 이렇다는 거죠. 지금 상황을 보면 이론이 틀렸거나 혹은 중간에서 뭐가 사라졌거나 둘 중에 하나다. 그렇죠. 지금이 문제는 뭐냐면 태양에서 생선된 양은 이론이 맞다면 왕창 상승돼야 되는데 도달할 때 1/3만 도달하고 3 2는 어디로 사라졌다는 거예요? 그래요. 그럼 뭐 둘 중에 뭐가 틀린 틀린 거네. 둘 중에 한 사람이 틀렸다고 생각을 했죠. 예음 근데 둘 다 맞는 방법이 있어요. 둘 다 맞는 방법이 뭐냐면 처음에 100개가 생산됐는데 네 33개만 실업 물리학자한테 걸리고 네 67개는 다른 놈으로 변장을 해서 도망갈 수가 있죠. 네. 그래 사랑도 그렇습니다. 사랑으로 오로지 다 전달되지는 않아요. 네. 네. 왜냐면이 검출이라는 게 특정한 모습을 아까 뭐 번쩍번쩍 비직비직비직 이런 식하고 비슷하게 얘는 이제 아르곤 알곤 분자들을 만들어 내요. 원자들을. 그 알곤 원자를 찾아내는 건데 음 지금 뭐하고 똑같냐면 내가 특정한 범위을 잡아야 돼 하고 눈여겨 봤는데 네 2/는 변장을 하고 가면을 쓰고 빠져나간 거죠. 중성미자인데 예 중성미자 다른 중성미자 아 발견을 못했다. 그러니까 1만 잡아놓고 아까 얘기했던이 실험 물약자 쓸 수 있겠죠. 너 이론 틀렸어. 1밖에 없어. 이런 거고. 음 이런 물약자는 아무리 계산해도 8N야. 어 이래서 둘이 문제를 만들어 놓고 있다가 나중에 알고 봤더니 2/3가 변장으로 도망갔다라는 게 나온 건 제대로 나왔는데. 바로 그걸 확인한게 노벨상이죠. 음. 그러네. 결론입니다. 이게 아까 2015년도 노벨상이 연장에서 도망간 것을 중간에 샜다.

  4. 원문 구간 4

    [목을 가다듬음] 아, 하나가 발견되면 세 개 날라온 셈이야라는 거가 되는 거니까. 그렇죠. 예. 오, 그래서 오늘 이제 조금 더 남은 시간에 제 생각에 오른쪽 계신 분만 하면 될 거 같아요. 오른쪽 계신 분은 정분. 네.요 네.요 오른쪽 신 분은 맥도날드라는 분이고요. 저분은 똑같은 실험이지만 아주 색다른 이름으로 했는데 네. 그 실험을 하기 위해서 제가 찾아낸 인물이 허버트 체입니다. 누구예요? 이분은 중국인 과학자인데 그렇게 생겼어요. 정말 굉장한 아이디어를 냈어요. 음. 음. 뭐냐면 물 실험하지 않고 중수라는 걸로 실험을 하게 되면 소위 말해서 중성미자가 전자랑도 반응하지 하고 중성미자가 양성자도 반응할 수 있지만 중성자들도 반응할 수 있으니까 음 도망가는 아까 세 가지로 예 변동된다 그랬잖아요. 그 세 가지를 다 잡을 수 있다라는 생각에 떠올린 거예요. 음 일반적인 실험은 전자중성님 하나만 보는데 나는 세 가지 다 보겠다라는 아이디어를 냅니다. 이분이 어 [콧방귀] 그래서 중수는 뭐냐? 헤비 워터. 헤비 워터인데 엄청 비싼 물이에요. 왜 그러냐면 이게 그 원자력 발전소 중수로 쓰이거든요. 우리나라의 원자력 발전서가 여러 개가 있는데 그중에서 월성 원자력 발전서 1호기부터 4호기까지네 개가 중수로예요. 네. 가압 중수로 캐나다에서 중수라는게 다 별도로 있는 중수가 담겨 있습니까? 그 원제력 발수가 있으면 보통이 원제력 발수가 엄청나게 어떻게 보면 그 핵 연료를 태워서 물을 끓여 가지고 물을 끓여 가지고 발 터빈을 돌리는 거잖아요. 어떻게 보면 그 제임스 와트의 와트 기간하고 똑같아요. 그냥 뿌를 때냐 부를 때냐 그 활약 발전하고 사실은 원리는 똑같아요. 다만 이제 핵 에너지를 쓰는 거죠. 근데 그거를 소위해서이 일으키려면 분열리를 일으키려면 중성자가 에너지가 낮아야 되거든요.

사실·구조태양 중성미자주 대상 · 기술·제품 · 태양관련 대상 · 기술·제품 · 중성미자

중성미자는 태양 내부의 핵융합을 어떻게 실시간에 가깝게 보여 주는가?

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빛은 태양 내부에서 밖으로 나오기까지 오래 걸리지만 중성미자는 핵융합이 일어난 곳에서 나와 약 8분 20초 뒤 지구에 도달하므로, 검출 방향을 모아 태양 속 핵융합을 확인할 수 있다고 설명한다.

근거 보기 4
  1. 원문 구간 1

    저 안에서 행융합이 벌어집니다. 행융합이 벌어지고 그 행융합에서 중성미자 끊임없이 쏟아지는데 그걸 이제 제가 그림으로 설명한게 요건데요. 요거 오늘 두 번 보여 드릴 건데요. 첫 번째로 이거는 갑자기 한숨이 나오려고 그러네. 당구장에서 많이 봤잖아요. [웃음] 예. 당구로 생각하시면 되죠. 예.요 pp가 양성자 양성자예요. 양성자. 양성자 두 개가 둘이 그냥 붙진 않고요. 음. 붙틀려 내면은 반드시 양성자 하나가 중성자로 바뀌어야 돼요. 근데 여러분 오늘 아 같은 양성끼리는 안 붙어요. 서로 싫어. 플스플러스가 붙을 리가 없죠. 서로 싫어해. 남자끼리는 싫어해. 플러스 플러스끼는 절대로 같이 붙어 있지 못해서네. 중간에 중매가 있어야죠. 억지로 붙여 놔도 떨어져요. 예. 근데 이제 한 놈이 중성자로 바뀌면 둘이 탁 붙여 놓으면 아주 안정되게 삽니다. 음. 그게 중양성자예요. 중양성자. 예. 소위 말해서 우리가 얘기하는 중수소. 중수소 이런 얘기 들어보셨죠? 음. 핵발전소에 가면 뭐 수소, 중수소중수 그 중수소에 들어 있는게 중양장입니다. 아 저런 성격이군요. 그래서 이제 저렇게 돼 가지고 요놈이 만들어지면이 중수성가 만들어지면 다시 수 양성자 하나를 또 받으면 그 유명한 헬륨 3 음 헬륨 3를 만들어요. 소 달에서 이제 달에서 포겠다는 거죠. 요새 이게 이제 행합 에너지로 쓰이니까. 예. 그다음에 이제 헬륨쓰가 둘이 부딪히면 우리가 알고 있는 헬륨 우리가 알고 있는 헬륨 풍선에 들어 있는 헬륨을 밀고 예예 그러면서 이제 에너지가 나와요. 그 이걸 다 합쳐 보면 수식으로 따지면 양성자네 개가 들어가서 헬륨을 만들고 네 전자 두 개가 나오고 중성비자 두 개가 나오는 거예요. 그리고 에너지가 나와요. 아 저 사이에 그니까 양 처음에 제일 처음에 표에 처음에 중성자가 있었어요.

  2. 원문 구간 2

    음. 오면 태양이 켜져 있는 거고. 그렇죠. 중성미자가 어느 날 갑자기 안 온다. 그러면 이제 태양 안이 꺼진 거죠. 아, 빛은 태양 빛은 나돼. 예. 빛은 나돼. 왜냐면 태양 안에서 아까 여기 다시 떠 돌아가서 아이 안에서 빛이 만들어진 빛이 태양 바깥으로 빠져나오려면 네 빠르면 만 년 시간이 오래 걸리면 10만 년 걸립니다. 아 태양 핵심 코어에서 태양 표면까지 나오는데 왜냐면 그 안에서 끊임없이 빚들이 부딪히거든요. 워낙 고운 고압이니까. 그러니까 광속도로 나오는게 아니고요. 계속 부딪혀서 그 안에 갇혀 있다가 한 만 년 만에 빠져나온 거예요. 그래. 만일면 그러니까요. 태양이 이렇게 불이 타 있으면 예 그 안에 불이 꺼졌더라도 앞에 만원을 탄다는 거야. 저녀석이 와 영화는 그래서 그 얘기를 한 거예요. 뭐냐면 혹시 꺼져 있으면 어떡하냐 그 아니 그런데 이제 그럴 일는 없는 게 음 중성미자는 나오고 있는 거니까 그냥 나오거든요. 반응 안 하고 그러니까 여기서 바로 지구에서 알 수 있는 거죠. 예. 우리가 태양이 저렇게 빛난다고. 예. 항상 그게 켜져 있는게 아닙니다. 음. 항상 옆에 있다고 사랑이 어, 항상 타오르는게 아닙니다. [웃음] 사랑은 겉으로 보면 알 수 없습니다. 네. 뭔가 체크를 해 봐야 됩니다. 그래서 만년 만년에서 10만 년 걸립니다. 확인을 해 봐야 된다. 사랑이 꺼졌지만 변함 없이 그렇게 옆에서 있을 수는 있다. 만 년 동안. 아, 명언인데요. 그런데 중성미자가 나오는지 안 나오는지 보면 아,이 새끼이 새끼 꺼졌구나. 아니구나. [웃음] 알 수 있다. 그렇지. 알 수 있다. 그런 거네. 그런 거네. 역시 역시 비위의 달인 [웃음] 상자 중요하네요. 아니, 태양이 꺼졌는지 안 꺼졌는지를 알 수 있는 유일한 방법이잖아요.

  3. 원문 구간 3

    뭐 한 10분씩 지나가면 될 것 같습니다. 제일 먼저 지난주에 못 보여줬던 사진 하나 보여 주려 그랬는데요. 네. 그럼 중성미자 그거 어디다 쓰냐 이런 생각들 들잖아요. 그 지난번에 제가 태양 속을 뚫어 들여다볼 수 있다. 그 말씀을 드렸거든요. 그 실질적으로 사진을 찾아가져 왔습니다. 보시면 지금 맨 아래쪽에 오른쪽으로 가면 x선으로 본 태양의 모습입니다. 아선을 관찰하면 저렇게 보입니다. X선으로 태양을 찍으면 물론 이제 지상에선 안 되고 지구밖에 타 나가서 태양을 엑선으로 찍으면 저런 모습이 나옵니다. 아주 뭐 10벌건 불덩어르죠. 음, X레이 사진이라 뜻입니다. 그렇죠. X엑레이 사진이죠. 그 태양이 그대로 보이죠. 그 옆에는 이제 좌회선으로 찍은 거예요. 그거보다 좀 에너지는 낫지만. 예. 자회선을 찍고 그다음에 우리가 보는 태양의 모습은 아래에 왼쪽에 있습니다. 가시 광선. 네. 그게 이제 우리가 보는 이글거리는 태양의 모습이에요. 예. 이걸 적에서 찍으면요. 흑점들이 보이기 시작합니다. 안 뜨거운 것과 뜨거운 것이 구별되죠. 그렇죠. 우리가 이제 밤 밤에 이제 저기서 지금 열 사진이라 보면 되시고요. 예. 태양을 또 전파 방향으로도 찍을 수 있어요. 전파 만약에 찍으면 저렇게 이제 퍼렇게해. 물론 이제 색깔은 큰 의미는 없습니다. 근데 이제 점점 점점 좀 이제 식은식 색깔로 보여 드리는데 이 태양에서 전파도 나온다는 뜻이죠. 그죠? 그렇죠. 전파도 나오죠. 음. 근데이 사진과 다르게고 옆에 위에 왼쪽으로 찍은 태양의 모습은 중성미자로 찍은 겁니다. 교수님 마우스를 쓸 수 있습니다. 마우스. 네. 네. 네. 요거 요거 보시면 여기 지금 중성미자로 찍은 태양의 모습이고 다만이 크기는 크기는 이제 해상도가 문제가 있어서이 크기가 이거보다 훨씬 더 큰 건데 예 일부러 좀 줄여 가지고 나왔어요.

  4. 원문 구간 4

    예. 근데 보시면 알겠지만이 사진은 태양의 겉모습을 찍은게 아니고 네. 태양 속에서 행융합이 벌어지는 그 모습을 찍은 거죠. 왜냐면 중성미자를 찍은 거. 아, 태양이 지금 행합이 벌어지고 있구나. 이 우가 실시간으로 물론 이제 8분 20초에 차이는 있겠지만 중성미자 영상이라는 건 태양에서 나오는 중성미자만 찍은 겁니까? 그렇죠. 일일이 중성미자가 태양에서 나눠 것을 지난번 봤던 카미역 한대 실험 거기서 중성미자 지나오면 지난번 얘기했지만 체코 빛으로 뭐 중성비자 오는 걸 신호 받을 수 있다 그랬잖아요. 그걸 일일이 하나씩 세서네. 예. 날라온 방향으로 찍어 보면 저렇게 태양에서 행합이 벌어지는 걸 이제 찍을 수 있는 새로운 시대가 열린 거죠. 음. 아. 행융합이 벌어지고 있다는 걸 알 수 있어요. 그렇죠. 그래서 저는 지난번에 사실 이프로님이 그 드신 비유 음 행유값이 꺼졌어도 제가 만 년이나 10만 년이 더 태양이 비슷할 것이다. 그게 사랑이 식었어도 알 수 없다. 아 그 비유 가지고 앞으로 제가 이제 중성미자이 행합 얘기할 때 꼭 써 먹어야겠다. 이렇게 생각하고 있었습니다. 진짜 중요한 [웃음] 겁니다. 연인 사이에서 사랑의 불꽃이 꺼졌는지 안 꺼졌는지 어떻게 아냐? 진짜 아는 거 중요하거든요. 근데 꺼졌음에도 불구하고 행동은 똑같습니다. 당분간 [웃음] 그렇지. 더 그렇지. 더 그래. 감추려고. 사실 그렇기도 하고. 어. 그리고 꺼진 놈도지도 몰라. 꺼졌는지 좀 지나야 압니다. 꺼졌는지 안 꺼졌는지를 중성미자로 확인해야 된다. 그래서 그데 저 중성미자는 바로바로 확인을 해 주니까. 태양이. 음. 맞습니다. 알겠습니다. 자, 그러면 이제 오늘 이제 첫 번째 얘기도 들어갑니다. 우선 모테 솔로라는 얘긴데요.요 그림은 이제 제가 일부러 한번 저기 아담스 패밀리 그림을 가져왔는데이 그림 가만히 보시면 모두 다 짝이 있는데 짝이 없는 친구 하나 있잖아요.

사실·구조약한 힘과 별의 수명주 대상 · 기술·제품 · 별의 핵융합관련 대상 · 기술·제품 · 중성미자

약한 힘은 왜 태양과 별이 오래 빛나는 조건이 되는가?

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양성자가 중성자로 바뀌는 반응은 약한 힘에 의해 드물게 일어나며, 그 느린 반응이 태양의 핵융합이 한꺼번에 폭발하지 않고 오래 지속되는 이유라고 설명한다.

근거 보기 5
  1. 원문 구간 1

    음. 양력이 없으면 태양은 순식간에 버쳐서 뭐 초신청 폭발돼서 사라졌어야 되는데 네음 지금 40년 45억년 동안 지금 태양이 빚을 내잖아요. 그러니까이 아름다운 햇살과 따뜻한 우리 지구의 환경이 모든 것들은 태양이 천천히 타기 때문이거든요. 예. 그 천천히 타게 하는 그 모든 지배자는 바로 저 양력입니다. 양력. 음. 음. 그 양력이 반응이 천천히 일어나기 때문에 폭발하지 않고 별이 오랫동안 빛이 나르거든요. 그까지 설명을 하면 될 거 같아서 설명을 하고 저희 1 2 3 4를 가지고 진도로 한번 나가 보죠. 예. 그렇죠. 그 노래도 만들었습니다. 그래서 나중에 그거 한번 들려 드릴게요. 네. 자, 그래서 이제 진도를 나가겠습니다. 먼저 진도를 나가기 위해서 중성미자가 뭔지를 설명하려면 표준 모형이가 무엇인지 설명을 해야 돼요. 표준 모형. 네. 딱 표준 모형 얘기하는 순간부터 벌써 좀 어려운 거 아니야 이렇게 생각하는데 제가 한 장으로 표준 모형을 정리했습니다. 뭐에 대한 모형입니까? 입자에 대한 물질에 대한 표준 모양 물질이란 어떻게 생각? 물질과 힘에 대한 표준 모형인데요. 그니까 물리학의 최종 이론이죠. 네. 그렇게 우선 옆에 있는 사진은 삼남 만상을 다 한꺼번에 표현한 겁니다. 인간도 있고 별도 있고. 그럼 전놈들을 전부 다 우리가 쪼개면 크게이 3남만은 두 개가 두 개로 나누는데 하나가 물질이고 음 하나가 상호작용이에요. A와 B가 있으면 서로 잡아당기고 별과 별이 있으면 서로 잡아당기고 뭐 원자 양성자가 있으면 전자가 있으면 둘이 잡아당겨서 원자를 만들고 그니까이 세상의 모든 피조물은 물질과 상호작용으로 구성되 있어요. 그것까지는 시험 쉽네요. 쉽죠? 네. 표준 모형은 뭐냐면 되게 간단한 이론인데요. 물질도 쪼개 보면 입자고 알고 보니까 상호 작용도 입자더라.

  2. 원문 구간 2

    그죠? 이렇게 보시면 현재 46억 이거 뭐 제가 정확 이건 제가 계산한 건 아니고요. 그냥 보니까 46억년째 비신하고 있고 한 번도 불이 꺼져 본 적도 없고 여전히 활활 타고 있다. 여기 왜 타고 있는지를 지난번에 설명드렸던게요 그림인데요.이 이 안에 다시 한번 이제 환기시켜 드리면 양성자 두 개가 부딪혀서 중양성자가 그 비싸다는 중양성자가 되고 예 중양성자가 다시 양정자를 받아서 헬륨 3, 헬륨 3가 되고요. 이것도여 굉장히 비싼 물질입니다. 음 헬륨 3 두 개가 부딪혀서 우리가 알고 있는 헬륨이 되고 양성자 두 개를내는 반응을 우리가 PP 체인 양성자 양성자 음 체인 체인 같이 생겼잖아요. 양성자 양성자 반응이라 불러요.음 음. 그래서 양성자 두 개가 들어가서 중양성자하고 이렇게요 반응이 벌어지고요. 최종적으로 지난번 얘기했던 그 중성비자 두 개가 튀어나오고 에너지가 나온다. 요게 이제 핵 안에서 저기 태양 안에서 벌어진 걸 태양 안에서의 핵분열이죠. 저게 핵분열 핵분열이 핵융합이죠. 핵융합 예 저러면서 태양 빛을 낸다는 태양빛을 그죠. 근데 여기서 이제 제일 중요한 메시지가 뭐냐 하면 사실은네 요렇게 부딪혀서 지금 융합이 되는 과정은 굉장히 빨리 벌어지는 과정들이에요. 그러니까 순식간에 붙여 놓으면파박팍하고 붙어요. 지난번에 왜 강력 양력 무엇이 강력이냐? 둘이 갖다 놓으면 바파박하고 반응이 하면 강한 힘이고 서로 소 닥쳐다보듯이 반응을 안 하면 약한 힘이다. 이렇게 얘기했듯이 예. 좀 강해요. 이건 강하게 벌어지는데요. 여기서 바로 이게 키 포인트입니다. 요게 뭐냐면 양성자가 중성자로 바뀌는요 과정은 중성미자가 관여하잖아요. 네.요 힘은 양력입니다. 즉 양성자가 중성자로 바뀌는 반응은 잘 안 벌어져요.

  3. 원문 구간 3

    네. 왜요? 이게 약한 약한 힘이니까. 즉 웬만해서는 양성자가 중성자로 바뀌는 일이 거의 없는데 없다. 예. 음주미약는 일고 그게 벌어져야만이 벌어져서 헬륨을 만드니까예 제가 이제 어떤 말씀을 드리냐면 만약에 음 이런 양력이 없이 핵융합이 그냥 벌어지면 어떤 일이 벌어질 것인가? 뭐냐면 태양은 생기자마자 음 순식간에 행합을 다 하는 거예요. 한꺼번에. 예. 예. 그래서 초신정처럼 꽝 폭발하고 그냥 사라져요. 아지 혼자 활활 타 버리다 끝난다. 그냥 혼자 불 붙이면 수업을 시킬 방법이 없어요. 그냥 활 한꺼번에 팍하고 폭발해서 젊은 남녀의 사랑이구나. 그렇죠. [웃음] 예. 왜 지난번에 왜 핵폭탄은 우리가 연쇄 반응이 벌어져서 한꺼번에 터지면 핵폭탄 연쇄 반응을 저지시키면 핵발전소. 네. 그렇잖아요. 행도 마찬가지요. 내버에서 모두 붙으면 행융합. 예. 근데 그것을 저렇게 양력이 들어가서 천천히 융합을 방해하는 놈이 있으면 우리가 알고 있는 태양 오래나게. 오래오래 행용합. 그래서 이제 결론적으로 어 어떻게 보면 저 중성미자가 없으면 네. 태양은 순식간에 그냥 행융합으로 바로 사라지는 거죠. 아, 다시 아까 그 다시 보여 주세요. 아니, 그러니까 저 중성 미자라는게 있어서 한꺼번에 행용합이 일어나서 펑 터지지 않고 천천히 융합이 되게 만든다는 뜻입니까?요 과정이 늦게 벌어지기 때문에. 저기서 중성 야, 그 중성 미자가 저 V라고 쓰 있는 하얀색 [목을 가다듬음] 뉴라고 쓰 있는 예. U 그릭 레터로 뉴라고 쓰 있는요 과정이 없으면 예.요 과정이 만약에 빨리 일어나면 그니까 P는 양성자 예. 는 애는 중성자 중성자 양성자가 중성자 되려면 어떻게 돼야 되는 거죠? 양성자가 중성자가 되려면 마찬가지로 이제 중성미자하고 전자를 내야죠.

  4. 원문 구간 4

    혼자서. 아. 그러니까 이게 한꺼번에 행합으로 태양이 폭발하고 싶어도 음요 반응이 양력이기 때문에 네. 태양이 저렇게 빨리 폭발 못 하고 천천히 오랫동안 탈 수 있는 거죠. 그 질문이 있습니다. 그러면 저 과정에서는 중성 미자가 역할을 한게 아니고 양성자가 전자를 플러스 전자를 하나 빼면서 거기에다가 중성미자까지 같이 나오면서 중성자가 된다면서요. 고고 반응을 양력이라 불러요. 근데 그건 중성미자가 한 역할이 아니잖아요. 중성미자는 저 과정에서 천천히 튀어나왔을 뿐이지 양력에 의해서 중상미자가 역할 한 겁니까? 저기서 그니까 엄밀는 양력이죠. 양력 양력 양력이 예리한 질문이 아닙니까? 예리한 질문 아니 이거 이거 굉장히 중요한 질문이에요. 저 너무 잔인한 질문입니다. 지금 [웃음] 우리는 중성자의 역할을 뭐 어떻게 하나 좀 찾아 주려고 억지로 어 억지로 [웃음] 그 아유 제가 저런 역할도 하잖아요. 하고 좀 격려하고 넘어가려고 그러는데 쥐가 의도한 바도 아니고 쥐가 튀어나오는게 결과지 쥐가 만든 역할은 아니 역할이 아니지습니까라고 부르면 아니 근데 안기자님이 지금 양력을 이해하신 거예요. 저말을 하시면서 예 저 말씀 하시면서 지금 안지사님이 양력을 제대로 이해하신 거예요, 지금. 네. 왜요? 왜냐면 [웃음] 결국은 지금 양력을 양력에 의해서이 반응이 늦게 일어나는 거고 약한 거기서 중성민자가 튀어나온 거잖아요. 그러니까 매개 하는 건 애초의 양력이었어요. 아, 양력의 결과로 지금 중성미자가 나오 중성미자가 나오는 건 맞고 중성미자가 나오는 걸 보면 양력임을 알 수 있는 겁니까? 그죠? 그렇죠. 아, 그걸 보고 예. 강한 결합에서는 중성미자가 안 나오나? 강한 결합에서는 중성미자 안 나오죠. 아, 왜요? [웃음] 중성미자는 지난번 말씀드린 대로 약한 힘에 의해서만 보이는 친구예요.

  5. 원문 구간 5

    그 중성미자는 약한 힘의 산물이군요. 그러니까 약한 힘의 삼물 약한 힘과 중성미자는 뗄 수 없는 약한 힘의 산물이니까 애가 태어날 때부터 약한 힘으로 태어났으니까 존재감 없이 그냥 떠돌러만 다니는군요. 말도 없고. 짝짝도 없고 뭐 이런 일들이 다 벌어지는 겁니다. 아, 약한 결합에서만 가끔씩 튀어나오는게 중성 미자다. 맞습니다. 그래서 우리가 일반적으로 물약을 배우면서 중력, 전자기력 이런 것들은 우리가 뭐 유튜브 찾아보면 많이 나오는데 네. 양력에 대한 것 찾기 힘들어요. 왜냐면 물리학자들조차도 이걸 완벽하게 설명을 해 주고 뭐 이렇게 많이 연구되고 있는 분야가 아니거든요. 그럼 뭔가 우주에서 벌어지는 어떤 반응의 결과물로 나오는 하품 같은 거. 아 뭐 예 그게 이제 중성미자인 [웃음] 거군요. 그러니까 그니까 태어난 과정이 슬프네. 중성미자는 태어난 존재부터 슬프게 태어나네. 그러네. 어 그래서 존재감 없이 회사에서 말 없이 가는 존재라면서요. 말도 없이 유령처럼 떠 또 돌아다니까. 근데 그렇지만 그렇게만 보실게 아니고요. 다음 자료를 보시면 이게 우리의 우주의 역사입니다. 우주의 역사를 나타내는 그림인데 아마 인터넷에서 엄청나게 쉽게 찾을 수 있는 그림이고요. 종모의 그림이지만 제가 설명을 드리면 여기가 이제 우리가 어떻게 보면 양자 요동에서 우주가 탄생한 거고요. 한 점에서. 그러니까 이제 빅뱅의 순간이죠. 음. 그래서 이제 그 팽창을 한다고 합니다. 그러고 나서 이제 우주가 쭉 팽창을 해서 오는데 우리가 어디냐면 여기 있어요. 지금 여기 여기 있는데 지금 빅뱅 이후 한 138억년 여기 있는데 우리가 벼 별을 본다는 얘기는 뭐냐면 과거를 보는 거잖아요. 과거에서 온 빛을 보는 거예. 그렇죠. 그러니까 우리가 과거를 본다는 얘기는 뭐냐면 이렇게 보는 거거든요.

해석·전망중성미자 관측소주 대상 · 기술·제품 · 중성미자 관측

지하·해저·빙하 검출기는 우주를 어떻게 새롭게 관측하는가?

이 자료가 더한 내용

지하·해저·빙하의 대형 검출기는 다른 입자 배경을 줄여 고에너지 중성미자의 방향과 신호를 찾고, 중력파 등 여러 신호를 함께 보는 멀티메신저 관측이 열리고 있다고 설명한다.

근거 보기 7
  1. 원문 구간 1

    왜 그런지 오늘 이제 몇 개 사진을 준비했는데요. 첫 번째 사진 보겠습니다. 어, 여기 보면 이제 땅 속에서 물속으로 그다음 얼음 속으로이 얘기를 왜 하냐면요. 중성미자를 찾으러 물리학자들이 땅 속으로 들어가고 물속으로 들어가고 얼음 속으로 들어갑니다. 실질적으로 먼저 첫 번째 보여주는 사실은 이건 일본인데요. 네. 일본은 이미 카미오칸데 슈퍼 카미오칸데를 만들면서 노벨상을 두 번이나 탔거든요. 저 기계 이름이 카미오칸데예요. 카미오칸데는 이제 그 탄광의 이름이고 그 뒤에 보면 카미오카가 탄광의 이름이고 안데라 그래서 an가 맨 그때부터 있는데요. 그건 이제 지난번에 얘기했지만 핵자 붕괴 실험에서 온 이름입니다. 그래서 이제 카미오 칸대가 고유명사가 돼 버렸는데 어 하이퍼 카미오 칸대는 이제 슈퍼 다음이니까 뭐 붙일 말이 없잖아요. 슈퍼보다 더 크니까 슈퍼 더 크니까 하이퍼 그래서 자그마치 여기 보시면 70 예 높이 70에 정말 거대한 물만 톤을 집어넣은 거대한 물탱크 물통을 만들고 있습니다. 자 그러니까 이제 지난번보다 훨씬 더 중성미자를 많이 보겠죠. 큰 물에 중성미자가 지나가면 지난번에 빛을 발세한다 그랬잖아요. 거기서 빛이 팡하고 발 그렇죠. 체코빛이 발생하고 지난번 봤지만예. 저렇게 큰 물통에다가 물을 넣고 저 벽면이 뭐였죠? 병면이 지금 이게 전부 다 광센서죠. 전부 다 광센서. 예. 그러면 카메라들을 달아놓고 그죠. 빛이 나면 관찰할 수 있는 센서를 달아 놓고 그렇죠. 여기서 이제 빛이 나면이 광센서들이 그는 거죠. 빛데 물을 가득 물이 가득한 그곳에 중성미자가 지나가겠죠. 저 물통 껍데기도 뚫는 거죠. 중성미자. 아 당연히 뚫죠. 아무거나 다 뚫는 거예요. 뭐 뚫고도 지나가 한데 하필이면 이제 저 물 속에서 반응이 났을 경우에 이제 반응을 한다는 저기 신호를 잡을 수 있다는 거죠.

  2. 원문 구간 2

    아 그렇게 하나하나 알 알아 알아내는 그렇죠. 알아내는 이유를 맨 마지막에 또 하나 설명을 드리도록 하겠습니다. 네. 유럽은요. 음. 유럽은 이번엔 또 더 재미난 그림을 가져왔는데요. 지중이 아시죠? 예. 지중에선 맛있는 음식을 먹고 뭐 보트를 타고 뭐 이렇게 아름다운 레저 스포츠만 즐기는게 아니고요. 지중에는 굉장히 깊습니다. 사실 제일 깊은데 한 3,000m 음 3km 정도 깊은 깊은 이제 그 커다란 이제 물 탱크인데요. 네 그 지중애를 통째로 이용해서 뭐 통째로 이용하는 건 아니지만 네 거기 지중에도 물이잖아요. 그게죠. 그니까 일본은 물탱크를 앞에 하이퍼카 70, 70 만드는 반면에 갑자기 아이디어가 물탱크 왜 만들어? 호수에 들어가서 바다가 있. 바다에 가서 실험하면 되지. 그렇게 사방을 광산서로 그러게 너무 많죠. 왜냐면 70m도 지금 4만인데 그러니까 이렇게 합니다. 어떻게 하냐면 여기 보시면 줄에 매달아서 광센서를 음 하나 둘 여기 점점점들이 다 광센서입니다. 요렇게 생긴 광센서예요. 예. 듬성듬성하겠는데요. 예. 듬성듬성. 음. 그래서 이거를 지금 지중 여기 보면 이제 굉장히 깊은 바다에다 박아 놓고요. 예. 이렇게 박아 가지고 여기다 광센서를 달아 놨으니까 여기 이제 중성미자가 지나가다가 입자를 만들면 똑같이 빚을 낼 거 아니에요. 그 빛을 내면 그 빛을요 광센서로 찍어서 중성미자가 우주 어디서 나오는지를 측정하는 실험들을 지중회를 가져고 하고 있어요. 야 제가 동영상 하나 들고 왔는데 이게 보일지 모르겠습니다. 한번 틀어 보겠습니다. 예. 저저렇게 생긴 거예요? 아 안 밀렸으 봐. 지금 지중에 빠뜨리는 중입니다. 지금 보면 물에 넣고 있죠? 예. 예. 저기 물에 들어갑니다.

  3. 원문 구간 3

    이렇게 그럼 지중에 바닷 속으로 들어오는 저 바닷속에 로봇을 가지고 지금 케이블링을 하고요. 예. 바닥에 받은 다음에 거기다 이제 중성미자 검축을 지중에다 설치하고 있어요, 지금. 아, 저렇게 해서 중성미자가 관찰되면 사진 찍으려고. 그렇죠. 저 사진 찍으면 노벨상 준다고요? 뭐 준다는 보장은 없지만 어쨌든 새로운걸 탐색해서 새로운 지식을 안 생겠죠. 들어가죠. 예. 네. 아 저 지금 그래서 지중의 자체를 프랑스하고 이제 이테리하고 이런 쪽에서는 이제 중성비자 검출기 시설로 만들고 있어요. 야 저건 정말 대단한 거네요. 돈으로 돈으로 노벨상 타는 거 아닙니까? 마치 저건 어찌 보면 돈으로 노벨상을 탄다고 할 수 있죠. 총장실 앞에 잔디밭 깔아주고 학하는 느낌인데. [웃음] 예. 어. 자, 그러면 이제 봤지만 이제 지하도 가고 아까 미국은 가속기로 중성자를 만들어서 1,300km 땅으로 쏘고 네. 이제 유럽은 바닷 속으로 들어가고예. 또 남은 데가 있어요. 남극. 자, 남극 사진 보여 드리겠습니다. 남극. 남극에서 남극은요. 너무나 재밌는게이 통째로 얼음 덩어리예요. 아주 깨끗한 얼음 덩어리에요. 우리 인간이 만들 수 없는 아주 크리스탈 같이 깨끗한 얼음 덩어리거든요. 그 얼음 안에 지금은 사람들이 알 수 없지만 여기 남거 기지고요. 그 남거 기지고 그 남거 기지에서 구멍을 뚫어 가지고 얼음에다 얼음에다 뚫어서 저 제가 다음 사진 가지고 있을 겁니다. 요게 요게 기지고요. 요게 기지고 여기 보면 50m부터 1 이제 1.4km 4km 거의 3kg를 구멍을 뚫습니다. 네. 그 3kg를 구멍을 뚫고 거기다가 체인을 쭉 내리고요. 음. 여기다 이제 광센서를 아까 지중에서 하듯이 음.

  4. 원문 구간 4

    광센서를 다 박아 놨습니다. 지금 예. 이미 [한숨] 이미 이건 다 설치가 다 끝났고요. 여기 보면 이제 요게 F펠탑이죠. 에탑이 요만해요. 이게 이제 3km 이거보다 한 열배가 높은 음 그 얼음을 뚫어서 저는 이제 사실 이걸 보면서 물리하게 감탄한게 아니라 저 어떻게 뚫지? 엔지니어링에가 감탄하는 왜냐면 얼음을 뚫는다는 얘기는 뚫다가 가다가 다시 얼거든요. 예. 아, 그렇지. 예. 그니까 처음으로들을 파고요. 한 다음에 그다음부터 뜨거운 물로 워터셋으로 녹여서 축 3kg를 뚫어요. 예. 아, 그 제가 저 제가 감탄한 건 물약자들도 훌륭하지만 저 3kg를 뚫어서 거기다가 광센서를 하나씩 놓으면서 지금은 다 얼었죠. 다시 얘 이제 다시 못 꺼내요, 얘는. 아, 그렇겠네요. 그렇겠네요. 여기 다 박혀 있고 이제 다 얼었으니까 이제 절대 못 꺼내요. 끊어지면 수리도 안 돼요, 얘는. 음. 자, 이제이 얘를 가지고 뭐를 하는지를 잠깐 보여 드리면 여기 또 동영상입니다. 네. 네. 중성미자가 우주에서 날아옵니다. 예. 날라오네예요. 중성미자. 예. 그러다 남국으로 들어가요. 남국 지금 얼음속에 들어갔어요, 지금. 예. 얼음속으로 들어가다가 중성미자 입장에서 봤을 때는 핵만 보일 거 아니에요. 예. 핵과 부딪. 네. 부딪히면 입자가 나오죠. 예. 그 입자가 지금 보시면 이제 삼각형이 생기는 이유는 입자가 빛보다 빨라서 빛이 못 따라오고 있는 거예요. 입자를 예. 아, 그 뒤에서 쫓아. 빛이 뒤에서 쫓아오는 거예요. 그러면서 저기 있는 광센서를 자, 지금 불을 켜고 있잖아요. 그럼 저 광센서 불의 개수와 예, 방향을 측정을 하면 예. 어디서 날라왔는지 알 수 있다. 초신성 어디서 터진 건지 우주 어디서 날라온 건지를 알 수가 있어요.

  5. 원문 구간 5

    그 방향을 추적하면 그렇죠.이 방향에서 중성비자가 엄청나게 높은 에너지가 왔구나. 이건 태양에서 온게 아니거든요. 태양에서 온 건 기껏 해야 각도가 다르죠. 각도도 다를뿐만 아니라 에너지가 다르죠. 얘는 태양에서 온 거보다 지난번에 얘기했지만 태양에서 온 거는 수 매부 뭐 100만 전자 볼트요 정도라면 예. 얘는 그거보다 뭐 1천000배 높은 고에너지를 가지고 우주에서 날라오는 거. 그 더 큰 폭발이 있었으니까. 더큰 폭발인지 그건 알 수 없는 거죠. 어디서 왔는지는. 아, 그럼 중성미자는 빨리 움직이는 녀석도 있고 천천히 움직이는 녀석도 있고요. 뭐 속도로 얘기하면 둘 다 광속도로 날라오는 거죠. 다 비슷속도로 날라오 에너지는 이제 더 센 거니까 조금 차지만 음. 예. 그래서 이제 이런 식으로 우리가 이제 보여 드린 대로 아이고 다음으로 넘어갈게요. 네. 야. 어. 각광이 벌어지니까 제가 이제 중성비자 전성 시대라고 부른 이유는 바로 그겁니다. 지금 각 나라가 네. 어 뭐 일본은 일본 일본대로 노벨성 타고 카나다도 타고 미국도 타고 하니까 중성비 사실을 더 확대해서 키우고 있죠. 예. 뭐유럽은 이제 뭐 지중에도 사용하고 국제공동연정부는 남극에 가서도 실험하고 그 지구를 이렇게 보면요. 지구곳이 중성미자 관측 시설로 꽉득 차 있어요. 야 이게 이게 보니까 노벨상 받기 나름 만하고 쉬운 분야인 거 같네요. 이거 [웃음] 이게운 아직 개발이 많이 개발이 많이 안 됐고 설비 투자를 하면 그래도 가능성이 있다. [콧방귀] 제가 이거를 이제 발표를 한번 한 적이 있었는데 그 동료 물리학자들이 아 이건데 좀 다 되게 재밌는데 문제는 뭐냐면 너무 좀 비참하다. 뭐냐면 일본, 미국 유럽 뭐 이렇게 돈 많은 [목을 가다듬음] 나라들이 노벨상 타는 잔치가지 보여지는데 우리는 뭐냐 도대체 우리는 아무것도 안 해건 아니고요.

  6. 원문 구간 6

    그렇겠네요. 그러면 예를 들어 세 군대 중성미자 검출 시설 지중에 있는 시설과 남국에 있는 시설과 동해바다 시설이 삼각 편을 펼치면 네 그럼 중성비자 오는 방향부터 시작해서 측정 아 뭐 이런 굉장한 일들을 해낼 수 있죠. 그래서 이제 이런 것도 우리가 할 수 있다. 뭐이 정도 보여 드리면 될 것 같습니다. 오늘 이제 마지막 이 저 저건 하고 있습니까? 할 거 다 할 아이디어 저하고 이제 1년에 같은 동료 학자들끼리 우리도 동의에다가 넣차. 그렇게 되면 과학자들도 몰려올 거고 어 기지는 독도의 짓자. 중성 미자는 옛날에 우리 빅뱅 시절에 온 것도 있고 지금 태양에서 나오는 것도 있고 가끔 뭐 초신성이 폭발하던 어딘가에서 오는 것도 있고이 방향 저 방향요 방향이 방향 돌아다닐 거 아니겠습니까? 그 중에 하나가 어여튼 반 발견되는 거잖아요. 네. 그 그러면 어느 각도에서 왔는지를 아는게 무슨 의미가 있어요? 어 우주가 있고 중성비자가 어느 별에서 쏟아든는지를 알 수준 거죠. 저기서 왔으면 어떤 별에서 온 건지 압니까? 그 방향을 이제 측정을 하는 거니까. 물론 이제 관측이 또 따르죠. 음. 또 또 우리가 만한 경우로 초성이 터지면 초성 방향 또 측정하지 않습니까? 음. 그래서 요새 그거를 뭐라고 얘기하냐면 새로운 천문학이라 부르는데요. 영어로는 멀티메신저 천문학이라 부릅니다. 뭐냐면 멀티메신저 물리학 또는 멀티메신저 천문학 이렇게 부르는데 여기서 메신저라는 건 뭐냐면 옛날은 빚으로만 봤잖아요. 갈릴리오 만환경으로만 봤는데 이제는 만환경으로도 보고 음 전파만경으로도 보고 엑선으로도 보고 이제 거기다 플러스 중성의자로도 보고 그리고 얼마 전에 기억하시만 중력파라는 것도 오잖아요.

  7. 원문 구간 7

    중력파로도 보니까 이제는 우주를 들여다보는 방법이 다양해졌답니다. 다양해졌다. 그러니까 멀티메신저 여러 가지 신호를 다 합쳐서 종합적인 우주를 관출하는 시대가 열린 거죠. 알겠습니다. 저는 뭐 의심도 많고 뭐 그래서 과학자들이이 중성미자 관찰에 관한 음 제가 보기에는 좀 과도하게 몰리고 있는 거 같다. 그러니까 아니 예산을 다양한데 써야지 어어 저런데 하나 쓰면 다른 수십개 수백개의 실험을 못 할 거 같은데 예 그래도 그거 관찰만 하면 뭐 하나 저 노벨상 주고 그러니까 뭔가 그 시험 잘 보려고 이렇게요 그 고액 과외하듯이 [웃음] 그걸 하고 있는 느낌인데 아닙니까? 아 뭐 일견 그것도 사실 수 있죠. 예. 과학자도 사람이니까 그냥 그러지 좀 이해하자. 이렇게. 동력 과학자들 중에 많은 분들도 예를 들어 저 시설 하나를 앉으면 우리가 조그만 시설들을 대학해서 수백 개를 할 수 있는데 과연 우리 경제 사장에서 저렇게 큰 시설을 해야겠냐? 당연히 그 얘기는 있죠. 예. 맞습니다. 하여튼 미역이 미역이라 하잖아요. 드디어 오늘의 마지막 얘기로 들어가겠습니다. 빅뱅의 순간을 찾아서.이 마지막 자료인데 한번 보여 주시겠어요? 예. 자. 뒷뱅이 순간을 찾아서 제가 오늘 이제이 얘기는 조금 이해하기 힘든데요. 그 어렵습니까? 지금까지도 어려웠는데. 자, 우리의 우주의 끝은 무엇이 있을까?이 얘기부터 해야 되겠는데요. 우리가 가까운 별을 보면 별이 보이죠? 네. 예. 별이 보이고 또 더 넘어가면 이제 은하들이 보이고 음. 계속 끊임없이 은하들이 보입니다. 계속 멀리 보면. 그러면 우주 제일 끝에 무엇이 무엇이 있는가? 예. 사실은이 답을 아까 보여 드렸어요.

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시간흐름대로 모든 내용을 살려 정리

시간흐름대로 모든 내용을 살려 정리

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노벨상 질문에서 출발

[261009] [2026노벨상 특집 몰아보기] 발견하면 바로 노벨상, 중성미자가 그래서 뭔데? (서울시립대 물리학과 박인규 교수) 언더스탠딩

안 된다 그러면 꼭 하는게 [음악] 실험 물약점입니다. 파울이라는 사람이 1930년에 편지로 써서 이런 입자는 에너지만 가져갈뿐 너희들이 절대 발견을 못 해. [음악] 데피니션이 즉이 입자의 정의는 발견되지 않는 입자야. 아 도전 의식을 자극했구나. 이름을 그렇게 지어서. 이러니까 이제 중성미자로 노벨상을 여러 번 봤잖아요. 중성미자가 존재한다는 증명하면 노벨상. 중성미자를 찾으러 물리학자들이 땅 속으로 들어가고 물속으로 들어가고 어 속속으로 들어갑니다. 세상의 모든 지식 언더스탠딩. 중성미자 미자 야 진짜 처음 들어보셨죠? 중성미자. 자 모여 계신 뭐 수천 명의 시청자들 중에서 중성미자가 뭔지 나는 다 설명할 수 있고 다 안 한다. 아마 없을 겁니다. 하시는 분은 나가셔도 좋습니다. 아 저희 밤 9시까지 할 건데요. 그때까지 뭐 날씨 좋으니까 산책하고 돌아오십시오. 그렇습니다. 중목 나머지 분들은 주목음 매우 중요한 거 같아. 어른서 중성미자를 배울 시간이 지금밖에 없어요. 진짜 어디 가서 또 배우겠습니까? 살짝 설명을 들었는데 매우 중요한 거더라고. 그리고 이거 뭐 어디 가서 아무나 설명해 주는게 아니라 오늘 서울시립대학교 물리학과 박인규 교수님을 모셨잖아요. 그러게요. 자 시간이 없습니다. 어서 오십시오. 예 안녕하십니까?네 와입니다. 아 중성미자가 뭡니까? 아, 힘듭니다. 처음부터 시작부터 힘든데요. 사실이 중성미자가 뭔지를 저도 몰랐기 때문에네. 사실이 책을 쓰게 됐는데요. 중성요 앞에 있는 사라진 중성미자를 찾고요. [목을 가다듬음] 저 책은 사실 2015년도에 노벨 물리학상이 중성미자였어요.

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2015년 수상 장면과 난감한 문장

중성미자가 노벨상이었어요. 그래서 저희가 제가 이제 오늘 설명을 드리려고 했던 게 이게 지금 잘해도 보여지겠지만 지금 보이는 화면에 보이는 저 그림이 뭐냐면 노벨상에서 노벨 뱅킷 사진이에요. 뱅 노벨 뱅킷이라고 만찬이죠. 아 노벨상 받은 사람들끼리 노벨상 받은 사람만 그래서 이제 저렇게 많이 와요. 노벨상 받은 사람 수많은 사람들 그니까 노벨상을 그해 받았던 사람들하고 옛날에 옛날에 받던 사람들과 가족 해서 1인당 한 20명 정도씩 초대해서 가족들까지 해서 어 저 화려한 이제 식사에 초대받았던 분들이 중성미자를 연구한 그 일본의 과학자하고 캐나다 캐나디아 과학자 그 두 사람 얘기거든요. 예. 바로 이게 이제 15년도 노벨 물리학상 얘긴데 지금 2023년이잖아요. 그 지금으로부터 8년 전 노벨상을 왜 지금 끌고 들어왔냐? 그 이유는 뭐냐면이 책을 쓰는데 7년이 걸려서 작년에 나왔고 아 [웃음] 2015년 노벨 물리학상 받은 거 보고 그때 보고 대체 뭔데 물약상을 받았어 하면서 그렇죠. 그렇죠. 이게 당시에 제가 또 한 장 더 보여 드리면 질문의이 책을 쓰게 되는 질문의 시작이 바로 2015년 10월 6일인데 예예 업적이 방정 떴거든요. 어떻게 떴냐면 저 빨간 글씨인데요. 중성미자는 진동한다. 고로 중성미자는 질량이 있다.는 걸 알 밝혀낸 겁니까? 예. 그래서 노 수된이 노벨성 위원에서 줬단 말이에요. 음. 무슨 말입니까? 자, 바로 그거예요. 우리 저 안 대표님 얘기대로 저 지금 저 문장은 그 당시에 과학 기자분들 뭐 유명하신 기자분들이 있어요. 그 과학기자 그 당시 협회장 하시던 분이 아마 메일에 계시던 원어섭 기자님 이런 분인데 네. 음. 한글로 쓰고 응. 이게 뭔 소리예요? 그러분 이제 [웃음] 그 당시에 이제 저걸 설명하 갔을 때 제가 현장에 있었는데 예.

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7년 동안 붙든 설명의 출발점

저도 저기 어보고 아 이게 큰 일이다. 내가 비 이건 무슨 말인지 모르겠다. 예. 입자 물리학을 전공하고 여기 이렇게 CMS 충돌 물리학을 하고 있지만 제가 오늘 이렇게 보여 드리는데 이렇게 보여 보일지 모르겠습니다. 보입니다. 보입니다. 파티 헌터스 헌터 제가 입자를 찾는 사람인데 그날 머리가 하해진 게 중성이 문장을 어떻게 국민들한테 설명할 것인가 아 기자들은 제 입만 보고 있고 저는 저 문장을 설명할 방법을 모르고 어머나 와 그래서 이제 그때부터 이제 이거를 제대로 설명하겠다 긴 작업에 들어갖고 7년 만에이 책이 [웃음] 나온 겁니다. 우와 대단하십니다. 네. 꼭 생긴 거는 나는 생각한다. 존재한다고 비슷한 얘긴데요. 저거를 이해하는게 아마이 책의 모든 이야기는 음. 중성미자의 진동과 질량이 얼마나 중요한 건가? 진동함으로 질량이 있다. 중성미자라는게 있는데 걔는 진동으로 해. 응. 그래서 질량이 있다. 그럼 원래 진동하는 건 항상 질량이 있습니까? 진동을 하려면 질량이 있어야 되죠. 예. 질량이 있으면 항상 진동을 하는 겁니까? 예. 예. 어. 그래서 이제 그거를 설명을 드리기 위해서이 물리 얘기들을 시작을 해야 되는데 제가 이제 여기 사실 이걸 처음에 아 언더스탠딩을 해야지 욕심은 많았는데 막상 하려니까 앞이 깎함한 거예요. 어디이 무식한 것들을 어어 [웃음] 어디서부터 설명을 해 줘야 되는지 그래서 그 중성미자 얘기를 몇 가지로 정리를 했는데요. 그 잠깐만 돌아가시죠. 예. 요 차림표 얘기를 좀 하겠습니다. 그래서 오늘 어디까지 제가 설명할 수 있을지 모르지만 음. 어 저기 보면 1 2 3 4 이렇게 돼 있잖아요. 네. 저 1 2 3 4는 아주이 중성비자는 첫 번째 크게 설명드리면 음 존재감이 없는 입자입니다. 예. 지금이 방에도 가득차 있고요.

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유령 입자의 압도적인 수

심지어는이 방을 광속도로 우리 지나가면서 우리 몸을 뚫고 지나가고 있어요. 저 미자가요. 예. 어느 정도냐면 손가락을 이렇게 열면 손가락을 열고 태양을 향해서 이렇게 도면 약 한 1천억 개가 초당 천억 어깨가 천 어깨요 천 어깨가 여기를 지금 지나가고 있어요. 중성 미자가 중성미자가요. 근데 전혀 못 느끼죠. 못 느끼겠습니다. 예. 안 느끼죠. 이렇게 무슨 방향성 있는 것도 아니고 거기다 또 우주가 처음 폭발했을 때 빅뱅이라 그러지 않세요? 빅뱅을 할 때 중성미자가 많이 생겼거든요. 음. 걔는 태양이내는 중성미자보다 거의 1조배나 더 많이 내요. 그렇겠죠? 예. 그게 지금 우리이 방을 가득 채우고 있어요. 근데 아무도 모르잖아요. 예. 음. 그래서이 입자의 별명은 유령 입자예요. 유령 입자. 고스트 파티클이죠. 그니까 그말로 있기는 있는데 있는데 보이지 않는다. 반응하지 않는다. 가장 중요한게 반응하지 않는답니다. 그럼 있는 걸 어떻게 합니까? 보이지도 않고 반응하지도 않는 그렇지. 그래도 가끔 가다 반응을 하니깐요. 아주 가끔 가다 반응을 하니까 우리 저기 예를 들어 중성민자가 존재한다는 걸 뭘 보면 알아요? 그 이제 신호를 찾는데요. 신호를 찾는데 예를 들면 우리로 로로또 보면 한 800만분의 정도가 로또 1등이잖아요. 그러면 내가 로또를 샀을 때 1등 할 확률은 거의 없단 말이에요. 근데 800만 명이 달려붙어서 다 사면 한 명 되는 사람이 나오죠. 중성비자가 바로 그렇습니다. 워낙 반응을 하지 않지만 음 워낙 많은 양을 많은 양이 쏟아지기 때문에 우리가 뭐 물 탱크를 가둬 놓던 하면 한 번은 반응이 나요. 음 그 반응을 재빨리 물약자들이 찾아내는 거죠. 어떤 반응 뭐 뭐 빛이 발생한다거나 아 중성 미자에서 중성미자가 다른 입자를 때리고 때린 입자가 물속을 지나가면서 빚을 내거나 그럼 그 빛을 카메라로 찍는 거죠.

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드문 반응을 신호로 잡는 법

어 또는 중성미자가 다른 입자로 바뀌어서 어디 무슨 뭐 핵 포획되든지 해서 거기서 뭐 감마선이 나온다든지 그 감마선을 또 찍는 거죠. 허허. 이런 식으로 2차적인 중성자의 음 효과들을 발견해서 있다는 걸 확인한 얘기예요. 그게 첫 번째 얘기입니다. 음. 알겠습니다. 진도 좀 진도 진도 또 나가고요. 두 번째 이야기 여기 다시 보여 주시면 두 번째는이 중소미자는요. 만들어지긴 만들어지는데 태양에서 음 오면서 사라져요. 음 보통 우리가 100개를 입자를 만들면 입자 100개 고스란이 날라와야 될 거 아니에요. 예. 근데 얘는 만들어진 양의 일부가 사라집니다. 음. 그걸 아무도 알 수가 없었어요. 근데 사라지는 원인은 뭐냐면 다른 중성미자로 변 변신을 해 가지고 빠져나가는 거죠. 음. 그래서 이거를 변신하는 중성비자를 잡아내기 위해서 또 물약자들이 고생해서 그걸 찾아낸게 2015년 노벨사. 음. 그 이제 세 번째 이야기는 어떤 거냐면 이해 됩니까? 지금 [웃음] 좀 뭔지 모르겠는데. 아무튼 그런게 있다. 네. 네. 일단 시작을 그렇게 할게요. 입자가 있는데 예. 입자가 있는데 보통 입자가 완전 달고 우선 안 보이고 거기다가 자기가 모습을 바꾸면서 카멜레온처럼 모습 바꾸면서 다른 입자로 바뀌면서 지나가고 예. 세 번째는이 입자는 보통 입자라는 건 스핀이 있어서요. 왼쪽으로 도르는 입자와 오른쪽으로 도는 입자가 있어요. 예. 우리 팽일 돌리면 왼쪽 오른쪽 팽이는데 얘는 한쪽 방향으로만 돌아요. 그건 좀 독특하네요. 아주 독특한 그래서 얘는 어떻게 보면 모태 솔로예요. 짝이 없는. 그거랑 짝 없는 거랑 무슨 관계예요? 보통 모든 입장는 왼쪽 오른쪽 짝을 가지고 튀어나는데 얘는 한쪽 짝이 없는왼쪽 한쪽 방향으로 도면 왼쪽으로 도는데. 들어 뭐 우리가 꽈배기를 사 먹었을 때 꽈배기가 왼쪽 까배기 있고 오른쪽 가기 있는데 한쪽 까배기만 만들어지는 거죠.

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변신과 짝 없음이라는 수수께끼

음. 그래서 어떻게 보면 모텔 솔로인 그 입자예요. 그러면 알겠습니다. 그래서 이제이 얘기를 쭉 몇 년을 풀었는데 음 책이 안 나온 이유는 뭐냐면 이렇게 찌질하고 반응도 존재감도 없고 거기다가 설명하기도 힘든 입자를 책으로 내면 뭐 하겠냐? [웃음] 감동이 없다이 책은. 예. 그래서 이제 포기를 하고 있다가 예. 마지막에 깨달은게 뭐냐면이 입자가 없으면 우리가 존재하지 않는다는 사실을 제가 이제 깨닫게 됐어요. 그 이유는 뭐냐? 어. 예.이 입자는 양력이란 힘에 의해서 만들어지는데이 양력이 없으면이 별이 빛나지 않습니다. 양력이 뭐죠? 그걸 오늘 설명을 이제 드려야 돼요. [웃음] 진짜 열 가지는 되는 거 같은데. 쉽게 얘기하면 강력이라는 건요. 두 개의 물체를 어디다 이렇게 화학 반응이 일어날 때 딱 넣었더니 막 서로 붙어 가지고 바로 반응을 강한 힘이죠. 두 개 입자를 넣어 놨는데 서로 소 닭보듯이 음 반응을 안 해요. 음. 약한 힘. 약한 힘이죠. 이게 약 예. 약 약한 힘이죠. 약 위크폴스. 그래서 둘이 갖다 놓 놓으면 만년에 한 번 정도 결혼할까? 음. 음. 10만년에 한번 결혼할까 말까 이러면 이건 약한 힘인 거예요. 서로 소 닭보듯이 하는 힘이고 강력이라는 건 이제 둘이 집어넣으면 갑자기 불붙어 가지고 막 화활 붙어서 둘이 반응이 일어나는 거죠. 그래서 양력은 뭐냐면 아주 약한 힘이고 반응이 거의 안 일어나는데 그러다 보니까이 방에 가득 차 있는 중성미자가 우리랑 반응을 하지 않고 지금 지구를 다 빠져나가고 있는 거죠. 태양에서부터 지구를. 음. 근데 이제 여기서 제가 이제 그네 번째 우주의 집 지배자란 말을 쓴 이유는 왜 그러냐면 얘가 워낙 약하기 때문에 음 태양이 저렇게 한꺼번에 폭발하지 않고 천천히 46억년을 타게 된 이유는 바로이 양력 때문이에요.

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약한 힘과 오래 빛나는 별

음. 양력이 없으면 태양은 순식간에 버쳐서 뭐 초신청 폭발돼서 사라졌어야 되는데 네음 지금 40년 45억년 동안 지금 태양이 빚을 내잖아요. 그러니까이 아름다운 햇살과 따뜻한 우리 지구의 환경이 모든 것들은 태양이 천천히 타기 때문이거든요. 예. 그 천천히 타게 하는 그 모든 지배자는 바로 저 양력입니다. 양력. 음. 음. 그 양력이 반응이 천천히 일어나기 때문에 폭발하지 않고 별이 오랫동안 빛이 나르거든요. 그까지 설명을 하면 될 거 같아서 설명을 하고 저희 1 2 3 4를 가지고 진도로 한번 나가 보죠. 예. 그렇죠. 그 노래도 만들었습니다. 그래서 나중에 그거 한번 들려 드릴게요. 네. 자, 그래서 이제 진도를 나가겠습니다. 먼저 진도를 나가기 위해서 중성미자가 뭔지를 설명하려면 표준 모형이가 무엇인지 설명을 해야 돼요. 표준 모형. 네. 딱 표준 모형 얘기하는 순간부터 벌써 좀 어려운 거 아니야 이렇게 생각하는데 제가 한 장으로 표준 모형을 정리했습니다. 뭐에 대한 모형입니까? 입자에 대한 물질에 대한 표준 모양 물질이란 어떻게 생각? 물질과 힘에 대한 표준 모형인데요. 그니까 물리학의 최종 이론이죠. 네. 그렇게 우선 옆에 있는 사진은 삼남 만상을 다 한꺼번에 표현한 겁니다. 인간도 있고 별도 있고. 그럼 전놈들을 전부 다 우리가 쪼개면 크게이 3남만은 두 개가 두 개로 나누는데 하나가 물질이고 음 하나가 상호작용이에요. A와 B가 있으면 서로 잡아당기고 별과 별이 있으면 서로 잡아당기고 뭐 원자 양성자가 있으면 전자가 있으면 둘이 잡아당겨서 원자를 만들고 그니까이 세상의 모든 피조물은 물질과 상호작용으로 구성되 있어요. 그것까지는 시험 쉽네요. 쉽죠? 네. 표준 모형은 뭐냐면 되게 간단한 이론인데요. 물질도 쪼개 보면 입자고 알고 보니까 상호 작용도 입자더라.

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물질과 상호작용의 표준 모형

이게 상호 작용 입자라는 건 이상합니다. 예를 들면 우리가 알고 있는 자석의 힘 또는 전기 플러스 이렇게 왜 머리 문지르면 이렇게 플 머리 뜨잖아요. 그런 전기 힘도 사실은 입자를 주고 받아서 생기는 힘이라. 그 입자는 가상 광자 광 빛을 주고 받으면서 음 전자 기력을 발생시키는 거예요. 그게 지금 우리의 이제 현대 물리학의 발견입니다. 하여튼 다 입자가 있어야 하지만 영향을 서로 받는 거다. 그렇죠? 입자가 서로 섞지. 자석이 철가루를 끌어당기는 그 상호 작용에 무슨 입자가 중간에 작용한다고요? 그렇죠. 거기서 그 힘을 끌어당기는 입자가 있다라는 거죠. 지금은 그니까 철가루가 자석을 향해서 그냥 힘을 받아서 가는게 아니라 예. 자세히 보면 어떤 입자가 입자가 끊임없이 왔다 갔다 하는 거죠. 철가루와 자석 사이를 왔다 갔다 왔다 갔다 하면서 야, 너 좀 자꾸 일로 와. 아, 팔려니까 좀 데려가겠습니다. [웃음] 아, 잠깐 이런 거 아, 입자가 있다. 아, 그런 녀석이 있다. 네. 그래서 그걸 이제 현대적으로 우리가 이제 게이지 이론이라고 부르는데 음. 뭔가를 서로 주고받는 교환자를 주고받으면서 힘을 주고받는다라는 이론이 그걸 그 게이지 이론이라고 부르고요. 아, 그래요? 예. 지금은 모든 자연계 있는 우리가 알고 있는 힘들을 전부 다 지금 그 게이지 이론이라는 소위마설 이제 이론으로 설명을 합니다. 그래서 그걸 우리가 표준 모형이라고 얘기를 해요. 몰랐다. 그거는 그 예를 들면 제가 반대표를 이렇게 확 밀면 제 손과 대표의 몸이 닿아서 제 힘이 이렇게 밀리는게 아니라 그럼 제 손바닥과 안 대표님의 몸 사이에 뭔가 입자가 왔다 갔다 왔다 갔다 하면서 끌어오면 이렇게 한다는 겁니까? 그러니까 엄밀히 말하면 이제 사람들의 힘은이 사람을 미는 힘은 사실 분자들이 있고 이것들이 서로 안 뭉쳐지기 때문에 미는 거잖아요.

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힘도 입자로 주고받는다

그럼이 두 개가 손과 손을 이렇게 했을 때 손이 <unk 이렇게 뚫고 못 지나가는 이유는 여기 강력하게 이제 전기장이 있잖아요. 여기도 전기장이 있고 사실 전부 다 이게 어떻게 보면 전자들이거든. 전자들. 그러니까 전자들끼리 강력하게 힘을 서로 밀치는 거죠. 근데 그 밀치는 거를 들여다 보면 그 안은 전자 기력을 추구받는 거죠. 그렇죠. 그렇죠. 아, 서로 밀어내고 있는 거다. 그렇죠? 그래서 서로 밀어내는 거야. 전전전자기 그래서 얘는 전자구름이고 얘도 전자구름이고 둘이 뚫고 못 지나가는 이유는 강력한 전 이제 전자 기력이 생긴 거죠. 으흠. 거기에 이제 끊임없이 우리 광자들이 왔다 갔다 하면서 그 힘을 주는 거죠. 야, 그래요? 음. 그 원자와 전자 사이에 팽팽한 전자 기력이 있어서 그 사이는 매우 확대하면 멀지만 그걸 이렇게 함부로 이렇게 뚫고 지나가지 못한다는 건데요 원자와 전자 사이가 뭔가 입자가 왔다 갔다 하더라. 그렇죠. 예. 예를 들면 원자핵이 있고 알겠습니다. 전자들이 이렇게 돌면 우리가 원자를 만들잖아요. 그이 사이도 사실은이 전자와 원자 핵 사이에 끊임없이 광자를 주고받으면서 음 잡아다기만 개가 하여튼 그런 이론이 있다. 입자로 될 것으로 보인다. 이 그래서 모든 물질과 상호작용은 다 입자다. 이게 이제 현대 물리학의 입자 물리학자들의 생각입니다. 예예. 그래서 그 입자들을 보면 여기 좀 어려운 그림이 있는데요.이 그림 빠르게 넘어가려고 그래요. 입자는 저렇게 보면 17 개가 있어요. 예. 그소서 물질을 만드는게 위에 12개가 있고요. 음. 힘을 주고 받는게 전자기력. 아까 얘기했던 양력. 그다음 강력을 주고받는게네 개가 있고요. 그다음 우리 아마 13년에 들어보셨을 거. 2013년에 식스 입자. 들어만 봤습니다. 뭔지 모르지만.

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힉스와 입자 분류의 자리

우주 우주 공간에 전체에 깔려 있고 그 식스 입자가 다른 입자의 뭐 질량을 부여한다 이런 식으로 표현했던 저런 녀석들이 있는 [웃음] 몰랐어 우리는 원자 전자까지 배웠잖아요. 예. 원자 전자 근데 랩톤 쿼크야 쿼크데 저런 놈들도 있더라. 있다. 그 자세히 몰라도 되죠. 쟤네들. 그 양성자를 쪼개면 그 안에 이제 유쿼크, D커크, D크 이런 것들이 들어 있고요. 천재는 전자고요. 그러니까 여기서 아마 들어보신 거는 저 옆에 2 E 2라고 적혀 있는 빨간색이 전자 제하고 그다음에 UD라고 적혀 있는 쿼크 저게 이제 양성자고 중성자이 들어 있는 거예요. 저놈들만 우리 세계에 나타나고 나머지는 정말 잠깐 잠깐 생겼다 사라지는 것들이고 네 밑에 있는 상호작용은 저기 전자 기력을 주고받는 것도 있고 양력도 있고 강력도 있으니까 하여튼 그렇게네 가지네 가지가 있어서 그 세상은 다 제일 작은 건 입자입니까? 입자다. 그게 입자 물리야 제일 작은게 입자예요. 어 모든 세상을 구성하는 펀더멘탈 블록이죠. 그러니까 우리 저 레고 블록으로 말하면 이제 가장 단위가 되는 블록. 아, 그게 입자고 아톰 이런 거 아니고 아톰 아니죠. 그거 벌써 옛날 얘기입니다. 예. 그 아톰도 다 갈면 입자로 자가 됩니까? 알겠습니다. 근데 그 입자들이 음 다시 또 그림을 보여 드리면 입자들이 별명이 다 있어요. 그래서 그 익스 입자 그러면 별명이 신의 입자 들어보셨을까? 신의 입자 뭐 이런 얘 못 들어봤습니다. 어 한한 한참 텔레비 많이 나왔었죠. 신의 입자죠. 네. 그리고 뭐크도 이름이 힘드니까 진실 쿼크, 아름다운 쿼크, 뭐 매혹적인 쿼크 이렇게 막 이름들 붙여 놨어요. 근데 그중에서 제일 위에 있는 저 세 개를 보시면 유령 입자 이렇게 이름을 붙여 놨습니다. 그 이유는 뭐냐면 아까 말씀드린 대로 저 입자는 존재는 하되 음 누구를 방해하거나 음 누구하고 반응을 하거나 하지 않고 그냥 존재만 하고 있는 거예요.

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세 종류의 중성미자

걔네가 중성미자입니까? 바로 제네놈들이 충성자입니다. 조령 입자 세 가지서 서로 뭐 끌어당기는 이런 힘을 하는 것도 아니고 아니고 아 정말 만년에 한 번 10만 년에 한 번 서로 부딪힐까 말까 할 정도로 그냥 존재만 한다. 존재 존재만 하고이 우주를 가득 채우고 있는 거죠. 그럼 뭐라는 겁니까? 쟤네들은 떠다니면서 저 회사에도 그런 사람 직원들이 [웃음] 있어 뭐라 하는지 모르겠어. 답답한 놈들 존재해. 예. [웃음] 예. 많습니다. 아 요즘 많은 분들이 나는이 사회에서 존재감이 없어. 나는 사회에 아무것도 하지 않는 거 같아. 치충성자 같은 사람이죠. 아 그래요? [웃음] 아 떠다니기만 하는 떠다니 부딪 일도 없고 반응도 없고 그 반응이 없다. 반응이 없어요. 어 그 그런 분들이 있습니다. 아무리 부딪히지 않는다. 일단 부딪히지 않고 잘 뭐든지 통과해서 가는 거죠. 네. 네. 저요? [웃음] 왜요? 제가요? 왜요? 예. 등성미자. [웃음] 아, 그래서 조금 약간 그 뭐 조크로 예를 들어 나는 사람들하고 부딪히지 않고예 나는 정말 중성미자 같은 삶을 살겠어. 그 얘기는 뭐 아, 영향 없이 살겠다. 나는 사회에 절대 영향을 미치고 싶지 않다. 중성미자 같이 하는 거죠. 알겠습니다. 그런 애들이 있다. 어, 예. 재밌네. 도대체이 중성미자가 어디서 오는지는 조금 설명을 드려야 되는데 또다시 그림을 보여 드릴게요. 네. 여기 보면 크게 이제 산이 있을 거예요. 여기 첫 번째 여기 보면이 이게 지금 제 어 아 어디서 오는 거? 아 여기 보이네요. 네. 여기 지금 보시면 여기 큰 산이 하나 있죠? 네.빅빅뱅이라 있으니까 빅뱅 뭐냐면 우주가 처음에 우리가 점에서 시작했다 그러잖아요. 갑자기 무한의 에너지를 가지고 우주가 폭발을 시작했는데 그때 중성미자가 와장창 생겨납니다.

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빅뱅 뒤에 남은 중성미자

음. 처음 폭발로 처음 폭발하자마자 한 1초 만에 중성비자가 우주에 가득 차요. 예. 그래 가지고 이제 138억년 동안 지금 쭉 팽창을 했으니까 지금 그 중성비자가 아직도이 공간에 가득 차 있어요. 아까 말씀드린 대로 제일 높은 산이 그거고요. 두 번째 산을 보면 여기 노란색요 태양이죠. 예. 태양. 태양에서도 엄청나게 와요. 근데 어느 정도 오냐하면 여기 계산을 해 봤는데 제가 엄미 손가락으로 계산 해 봤습니다. 여기 보시면 손가락을 딱 열면 엄미 손가락에 초당 한 1천억 개가 지금 지나가는 거예요. 초당 1천억 개가 1초에 심지어 지나간다고요? 여기는 막 광속도로 내 손을 뚫고 지나간다고요? 손 지나가죠. 반응이 없으니까 유령. 다만 반응이 없어요. 태양으로부터 집오는데 그렇죠. 태양을 향해서 이렇게 손가락을 놓 태양하고는 딱 맞춰야 된다 이거죠? 맞춰야죠. 거기서 나오니까 한 1억 개가 그러니까 좌회전 우회전 스핀도 없고 그냥 직진만 하는 녀석이네요. 그냥 직진해서 태양에서 발사돼서 우주 공간으로 퍼져 나갑니다. 마치 무의식적으로 출근하듯이 예 쫙 퍼져나가 [웃음] 개념을 출근만 해서 직만했다가 몰라도 되지 마. [웃음] 그런데 거기다 빅뱅 중성비자는 그냥 우주가 탄생할 때 1초 만에 생긴 거니까 걔는이 공간을 모든 방향으로 다 지나가고 있거든요. 아 걔는 그거보다 훨씬 더 1천억 많으니까 1천 해개 해는 아마 아 1,억에 조배 정도 될 거예요. 아휴. 그러니깐 그냥이 우주는 중성미자로 가득찬 공간이에요. 자기들끼리 충돌 안 해요. 충돌도 안 해요. 자기들끼리도 충돌도 안 하고. 이요 사이에 천억 개와 1조개가 왔다 갔다 하는데 충돌 안해. 왜 충돌를 안 합니까? 아까 말씀드렸던 양도 그냥 무시하나 그냥 쫓아도 약한 힘이니까 소위 말해서 중성비자 입장에서는 지구든 물이든 태양이든 뭐 별이든 토성이든 다 소보듯이 관심 없군요.

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많지만 알아내기 어려운 이유

관심 없이 그냥 우주를 통과해서 지나가는 거죠. 그 음 그런 우주 속에 살고 있어요 저희가. 네. 근데 처음에도 말씀드렸다시피 이게 너무 작고 무슨 교류도 안 하고 그냥 왔는데 지나만 가고 근데 그렇게 많다는 걸 어떻게 압니까 그거를? 어떻게 알 어 그 당연히 그건 이제 계산을 해서 알 수 있는데요. 어느 정도로 많은지. 그걸 아는 방법은 아니 존재하는지를 어떻게 아냐는 거야? 존재하는지 존재하는지도 반응도 안 하고 아 그건 사실은 이제 그 얘기가 여기 슬라이드는 없지만 이렇게 설명할 수 있어요. 처음에 우리 방사능 발견하잖아요. 방사능. 네. 방사는 우리 알파분계, 베타 분계, 감마 분계 이런 얘기 들어보셨죠? 예. 예. 그중에서 베타분계라는 놈은 전자를내는 놈이거든요. 네. 근데이 베타 분괴의 에너지를 측정해 보면 에너지 보존이 맞지 않아요. 음. 처음에 핵이 가졌던 에너지하고 베타 분기에서 쏟아져 나오는 액 핵이 붕괴에서 다른 놈이 되고네. 그럼 두 개의 질량차가 있고 그만큼 전자를가 전자가 나와서 그 갖다가 있거든요. 근데 이거 조사해 보면 에너지 합이 안 맞아요. 어 비어요. 예. 어디서 빠져요? 그래서 이제 20 그 1920년대가 20년대 30 되면 20년대에 뭐라고 얘기하냐면 예 [콧방귀] 아마 미시 세계 특히 방사능의 세계에서는 음 그 에너지 보존에 성립이 안 되나 봐. [웃음] 그럼 에너지 보존을 미지세기 깨버리자. 그래서 [목을 가다듬음] 주장을 하는 의견까지 나왔으나 네. 그거를 이제 구제한 사람이 파울리죠. 음. 그 유명한 이제 파울리가 아니야. 에너지 보존을 깨면 이거 물리하지 말자는 얘기다. 우리의 금과 옥조와 같은 법칙인데 금과 옥조를 버리고 그리고 무슨 물리가 되냐? 그다음부터 다 법칙이 깨져서 그래. 에너지 보존 안 맞아.

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에너지 보존이 요구한 입자

이러면 다 설명되잖아요. 그래서 에너지 보존을 지키려면 눈에 보이지 않는 놈이 에너지를 가지고 도망가면 된다. 요 개념 누군가 있었다. 누군가 사진 놈이고. 예. 근데 그 입자는 실험 물약자들의 사진기에 잡히지 않는다. 음. 이론 물약자가 얘기한 거예요. 아 그런게 있다고 가정해 보자. 설명이 되잖아. 그러니까 그런 애가 있다. 사건이 벌어지기 전과 [웃음] 사건이 벌어진 후에 돈이 있었는데 돈이 사라졌어요. 네. 근데 보이지 않는 도둑이 그 돈을 가지고 도망갔다. 그 이건 도둑이 있었으면 틀림 없어. 근데 그 도둑은 절대로 반봉 재미나 이런데 걸리지 않고 음 조용히 들어가서 가지고 도망을 갔다 에너지만 가지고 그게 이제 파울리 생각인 거예요. 네. [웃음] 예. 예. 아니나 다를까. 근데 그거를 또 실험 물약자들이 또 저희가 있거든요. 한번 누가 안 된다 그러면 찾아보자. 안 된다 그러면 꼭 하는게 실험 물약점이에요. 즉 파울이라는 사람이 1930년에 편지로 써서 이런 입자는 에너지만 가져갈 뿐. 음. 절대을 못해. 음. 그래서 데피니션이 즉이 입자의 정의는 발견되지 않는 입자야. 아. 아, 멋있다. 조전 의식을 자극했구나. 이름을 그렇게 지어서. 음. 아니나 다를까. 그 또 용감한 중성비자 검출 얘기를 좀 해야 되는데요.이 책에 이제 첫 부분이 얘긴데요. 예. 여기 이제 라이네스와 코안이라 사람은 그 유명한 그 원자 폭탄 실험에 참여했던 사람들이에요. 로스 알라모스에서. 예. 이분이 뭘 알고 있었냐면 원자탄이 터지면 원자탄에서 열 에너지도 나오고 뭐 다 방능도 다 나오잖아요. 동시에 중성비자가 와장 나온다는 걸 알고 있었어요. 이미 예. 이론적으로는 그래야 돼요. 이론적으로 당연히 에너지 설명되려면 중성미자라는게 나와야 돼. 그래서이 프레드릭 라이너스가 연구 소장을 만납니다.

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원자로를 이용한 검출 발상

소장님. 소장님. 소장이 왜 저한테 기발란 아이디어가 있습니다. 음. 그 파울리 아저씨가 얘기하던 그 보이지 않는 입자요. 자, 그걸 발견할 수 있는 방법이 있어요. 어떻게 원자탄 하나 쏴 주십시오. [웃음] 응. 원자탄을 빵 쏴 주면 네. 네. 그다음 그림인데요. 우리가 측정을 하겠습니다. 여기 그림을 보시면 어, 여기 이제 원자탄은 30m 탑을 쌓고 음. 딱 이게 당시에 실험 도회예요.이 소장님한테 보여 드렸던 터트리면 이제 저기 파이어볼이 생기고요. 음. 예. 그러면 지각이 다 흔들리니까 저기 보면 검출기를 제가 여기 요걸로 설명이 되죠. 검출기 여기다 매달아요. 이렇게. 음. 그러면 원자탄이 탁 터지자마자 저 검축이 선을 끊어요. 끊으면 자유낙화하잖아요. 예. 자유낙하면 아시다시피 땅은 흔들려도 검축이는 안 흔들리고 떨어지거든요. 예. 그 사이에 사진기를 작동시켜서요 밑에서 받아요. 스펀지로. 음. 그래서 곧 짧은 시간에 찍은 사진을 가지고 중성미자가 그 사진을 찍혔는지를 측정하겠다라는 생각에 도달을 해요. 예. 더 웃긴 건 소장인데 그럼 한 쏘개. 어. [웃음] 저걸 한다고 원자판 폭탄 쐈다고요? 어. 저때는 원자탄을 쏘는 거에 대해서 환경적인 생각이 그렇게 크지 않을 때요. 1950년도 어차피 실험할 거니까. 뭐 어 하나 쏘게. 그 승인이 떨어집니다. 예. 네승을 하려다가 다음 그림인데 바로 이게 이제 검출기고요. 그중성비자를 [콧방귀] 찾겠다는 검출이 뭐 얘를 원래 매달아서 떨어뜨리려고 하다가 가만 보니까 원자탄 중에 천천히 타는 천천히 폭발하는 원자탄이 있어요. 어 원제약 발전소. 어 그렇죠. 그렇죠. 원제력 발전소는 한꺼번에 폭발하는 놈을 음 막아서 천천히 폭발하 중성자양을 컨트롤해 가지고 천천히 폭발시키는 원자 탄이거든요.

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원전 옆에서 기다리는 실험

예. 그러니까 여기 천천히 폭발시키면 중성미자가 한꺼번에는 안 나오더라도 음 찔끔찔끔 나오더라도 계속 나올 거 아니에요. 네. 그러니까 거기다 대놓고 검출기를 놓으면 굳이 폭발해서 끊고 할 필요 없다. 왜냐면 원자타는 실험 한 세 번 하려고 그러면 세 번 쏴야 되거든요. 그 저 생각은 빨리 [웃음] 했어야죠. 큰일날 원자탄 터트릴 뻔했잖아. 어 터 터지기 한 3개월 전까지 갔었을 거예요. 그러다가 이제 이분들이 깨달은게 뭐냐면 너무 심하다. 예. 천천히 터지는 원자에 놓고 차라리 올해 데이터를 안칙하자. 아, 생각 잘했네. 생각 잘했어. 어차피 반응은 잘 안 일어나니까 얘는 갖다 놓고 몇 년씩 기다려야 돼요. 반응 한번 달려면. 소장님이 원자탄 터트리기 전까지 맨날 치킨 사와라 뭐 하여튼 그랬는 모양이네. [웃음] 아, 진짜 더럽고 치사하다, 정말. 뭐 어. 예. 예. [웃음] 음. 그래서 이제 이분들이 찾는 신호는이 아까 요것도 설명을 드려야 될지 모르겠지만 굉장히 간단한데 중성미자가예. 양성자하고 부딪히면요. 예. 양성자가 전기를 뺏겨요. 음. 그 전기를 뺏는 놈이 여기 점선으로 그려져 있고요. 중성미자는 오히려 양전자로 바뀌어요. 플러스 전기로. 요게 좀 힘듭니다. 교수님 제 무식한 질문이 양성자는 뭡니까? 양성자는 우리 그 수소 있죠? 수소. 요새 수소. 수소 경제 맨날 하잖아요. 그 수소를 뜯어 보면 그 안에 원자 핵이 들어 있는데 그놈이 양성자예요. 왜 양성자라 부르니까? 수소라고 안 부르고 양성자라 아 그니까 하이드로젠 핵이라고 부르죠. 음수라 부네 가게 프로톤 그러면 그 제 1번째 그 녀석이 양성자다. 예. 이게 러더포드라는 분이 이름을 플러스 성격을 뛴 입자다. 그런 뜻입니까? 예. 플러스 성결을 띄위 핵자. 알겠어요.

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양성자가 중성자로 바뀌는 신호

제일 가벼운 단위 핵자죠. 전자까지 있었으면 좋. 성은 남성 여성 할 때 성이고 양이냐 음이냐 할 때 양이고 양성자 알겠어요. 그래서 그놈이 그 중성미자고 반응을 하게 되면 중성자로 바뀌고요. 예. 그다음에 이제 중성미자는 양전자로 바뀌고요. 잠깐만 양성자가 장 방금 중성미자와 반응한다고 하셨습니까? 반응이 아니라 이제 그 양력을 양력을 주고 받고 약한 힘을 서로 주고는 바다 반응 아니죠. 예. 근데이 요놈이 아 그니까 반응이라고 표현해도 되는데요. 반응 안 한다고 배웠습니다. 중성비자는 이게 이제 반응을 안 하는데 어 이게 엄청난 양이 있으면 그 중에 한 번 정도 한다는 거죠. 아 물탱크에 가득 채워 놓으면 네 그리고 수많은 중성미자가 저기 원자력 발전 수에서 나올 거 아니에요. 네. 그러다 보면 한두 번 반응한다. 하는 놈이 있다. 그러니까 이게 이렇게 물탱크 갖다 놓고 음 그다음 원자력 발소 갖다 놓으면 지지지 신호가 나오는게 아니라 한참 기다리면 한번 나올까 말까? 일주일이 한번 나올까 말까 그러니까 양력이죠. 그러면 이제 신호가 이렇게 양전자가 지직지직하고 감마선을 두 개 내고요. 번쩍번쩍. 네. 그다음에 이제 중성자가 다른 핵에 포획이 되면 그다음 또 지지직하고 또 관마선을 내요. 그러니까 얘가 중성미자가 발생하는 사건은 되게 독특합니다. 번쩍번쩍 지지직이 벌어져요. 중성미자가 없다면 절대 생길 수 없는 현상. 그렇죠. 중성미자가 없다면 이런 일이 안 벌어지는데 중성미자가 있으면 번쩍번쩍 잠시 뒤에 지지직 그러면 저거는 벌어지는 거죠. 저건 원자력 발소에서 저 측정하려고 하는 건데 여기서도 있다면서요. 어디든지 지금도 일어날 수 있죠. 우리 몸에서도 그냥 있다가 어느 날 갑자기 번쩍번쩍 지식 이게 일어날 수 있습니까? 우리 몸에서도 저게 벌어질 수 있죠.

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감마선과 지연 신호

우리 몸에서도 충성비자 양성를 때려서 번쩍번쩍해서 두 개의 감마선이 생기고 잠시 뒤에 지지직이 생길 수도 있어요. 우리 몸에서도 우연히 벌어질 수 있는 일이 그 제 생각에 우리 몸으로 계산하면 1년에 한 번도 안 벌어질걸요. 아마 평생 살면서 저런 일이 우리 몸에서 벌어지는 거는 음 여러 번 없을 것 같습니다. 그러니까 뭐 뭐 어느 날 갑자기 뭐 몸이 찌릿찌릿하니까 중성미자가 왔나 이럴 수 있겠지만음 [웃음] 진짜 우연히 벌어지는 일을 그 확률을 매우 높여서 매우 높여서 원 그 원자로 앞에서 굉장히 높여서 갖아 놓고 저걸 측정한 거죠. 예. 그래서 그다음 이게 이제 그 당시의 사진이고요. 음. 여기 보면 프로젝트 폴터가스트라고 해서 이게 유령 탐험됩니다. 유령 탐험대 이제 두 아까 있었던 그 라이너스하고 이제 코원 두 분이고 그 팀들이고요. 실질적으로 이분들이 발견을 한 다음에이 텔레그램을 이게 이제 그 당시 이메일이 없었으니까 인터넷 없었을테니까 전보죠.이 이 정보를 아까 얘기했던 그 이론 물약자 파울리한테 보냅니다. 우리가 발견했다. 당신이 발견할 수 없다는 입자를 우리는 발견했습니다. 우리가 원자로 해서 원자로 실험을 통해서 발견했습니다. 그렇게 해서 발견합니다. 그래서 발견해서 지식 번쩍번쩍을 발견한 거군요. 결국 지지직 번쩍번쩍을 여러 번 발견해서 계산해 보니까 정말 미약한 반응이지만 있더라. 있더라. [콧방귀] 요게 이제 양력을 발견하. 근데 그 발견한게 아니고 지익지 번쩍번쩍이라는게 있었다는 거지. 중성 미자를 발견한 건 아니잖아요. 중성 미자가 존재해서 보지는 못했잖아요. 나타나는 심튼을 발견한 거지. 그게 만드 표 질문은 어 뭔가 썬팅이 있다는 건 오케이. 그러니까 반응했겠지만 그 섬이 중성 미자인지 뭐 아닌지 뭐 새로운 유령인지 그거 어떻게 아냐는 그 파울로 교수의 지적이 너희는 요거를 절대 보지 못할 것이다.

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본질은 직접 보지 못한다

여전히 못 본 건 사실이잖아요. 음. 그게 있으니까 나타나는 현상을 본 거지만 그렇죠. 그게 안 보인 건 여전히 사실 아니. 근데 사실 뭐 세상이 다 그렇죠. 뭐 우리가 어떤 본질을 보고 싶을 때 그 본질을 보는 건 아니니까. 어. 음. 뭐 뭐 예를 들어 우리가 지금 브라운관에서 옛날 브라운관 TV에서 반짝반짝거린 도트를 보면 우리가 빛을 본 거지 전자를 본 건 아니거든요. 근데 전자총이라고 얘기하. 30명의 물리학자들이 생각하지 못했던 걸 지금 [웃음] 대표님이 찾아낸 거 같다는 느낌이 들어요. 그래. 그 그게 중성미자 아닐 수도 있겠네. 우리는 워낙 중성미자 찾는 거에만 전몰두에서 중성미자가 있다면 이럴 것이다라고 했는데 이랬다고 해서 중성미자가 있는 건 아닌데 역은 성립하지 않을 수 있는데 예 어 아무튼 이따 치고 주정자 발견했어요. 그다음에 이제 그다음 얘기로 넘어갈게요. 제가 멋진 그림을 하나 가져왔는데요. 태양이네요. 태양이죠. 네.이 이 옛날의 태양이 어떻게 빛나는지를 알지 못했어요. 옛날 사람들은 이게 뭐 통째로다 휘발류 덩어리로 계산할 수도 있거든요. 제가 직접 해 봤는데요. 체계 해놨는데 제가 통째로 휘발류고 주변에 산소가 무한정 공급된다고 계산해서 계산해 보면 한 5천년 타더라고요. 아 저 사이즈로 휘발류로 가득 채우면 채우 45억년 동안 탈 수 없다. 45억년을 못 하죠. 그러니까 저게 45억년 동안 저렇게 큰 에너지를내는 거는 화학 에너지는 아닌 거예요. 음. 음 화학에너지라는 건 뭐 탄되거나 뭐 이렇게 산화작용에서 나온다 그건 아닌 거죠. 그러니까 저건 새로운 에너지고 그 새로운 에너지라는 걸 알게 된 거는 이제 비단 100년밖에 안 된 거예요. 음. 그럼 저 안에 뭐가 들어 있냐면요. 예. 구조는 이제 이미 알고 있으니까 전에 보면 그 안에 핵이 있고 복사층이 있고 대류층이 있는데 오늘 집중할 건 핵인데요 안에 보면 코 안에 들어가면 네.

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태양 핵융합과 중성미자

저 안에서 행융합이 벌어집니다. 행융합이 벌어지고 그 행융합에서 중성미자 끊임없이 쏟아지는데 그걸 이제 제가 그림으로 설명한게 요건데요. 요거 오늘 두 번 보여 드릴 건데요. 첫 번째로 이거는 갑자기 한숨이 나오려고 그러네. 당구장에서 많이 봤잖아요. [웃음] 예. 당구로 생각하시면 되죠. 예.요 pp가 양성자 양성자예요. 양성자. 양성자 두 개가 둘이 그냥 붙진 않고요. 음. 붙틀려 내면은 반드시 양성자 하나가 중성자로 바뀌어야 돼요. 근데 여러분 오늘 아 같은 양성끼리는 안 붙어요. 서로 싫어. 플스플러스가 붙을 리가 없죠. 서로 싫어해. 남자끼리는 싫어해. 플러스 플러스끼는 절대로 같이 붙어 있지 못해서네. 중간에 중매가 있어야죠. 억지로 붙여 놔도 떨어져요. 예. 근데 이제 한 놈이 중성자로 바뀌면 둘이 탁 붙여 놓으면 아주 안정되게 삽니다. 음. 그게 중양성자예요. 중양성자. 예. 소위 말해서 우리가 얘기하는 중수소. 중수소 이런 얘기 들어보셨죠? 음. 핵발전소에 가면 뭐 수소, 중수소중수 그 중수소에 들어 있는게 중양장입니다. 아 저런 성격이군요. 그래서 이제 저렇게 돼 가지고 요놈이 만들어지면이 중수성가 만들어지면 다시 수 양성자 하나를 또 받으면 그 유명한 헬륨 3 음 헬륨 3를 만들어요. 소 달에서 이제 달에서 포겠다는 거죠. 요새 이게 이제 행합 에너지로 쓰이니까. 예. 그다음에 이제 헬륨쓰가 둘이 부딪히면 우리가 알고 있는 헬륨 우리가 알고 있는 헬륨 풍선에 들어 있는 헬륨을 밀고 예예 그러면서 이제 에너지가 나와요. 그 이걸 다 합쳐 보면 수식으로 따지면 양성자네 개가 들어가서 헬륨을 만들고 네 전자 두 개가 나오고 중성비자 두 개가 나오는 거예요. 그리고 에너지가 나와요. 아 저 사이에 그니까 양 처음에 제일 처음에 표에 처음에 중성자가 있었어요.

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태양에서 일어나는 약한 반응

피가 얘가 아니 양성자가 있었는데 중성자가 된다면서요. 남자인데 남자도 아니고 여자도 아니게 됐어요. 아주 미약하게 바뀝니다. 그게 바뀌었어요. 성격이. 근데 그러면서 뭐가 나오는 거예요? 저기에 그러니까 여기서이 양성자가 중성자로 바뀌기 위해서 여기 요게 이제 양력 과정이고요. 아까 그 소 닭보듯이 안 벌어진다는 일이고 요게 안 벌어지기 때문에 요게 만들어질 확률은 그렇게 높지 않아요. 근데 일단 만들어지면 그다음부터는이 에너지를내는 거죠. 그렇지. 그러니까 지금 어떻게 보면요 과정이 벌어지려면 두 개의 중성비자가 무조건 나옵니다.이 과정이. 음. 즉 태양이 불이 타면 태양이 불이 팔팔 타고 있다는 얘기 뭐냐면 끊임없이 중성미자 두 개씩이 계속 발사되는 거예요. 아,요 에너지가 나때까지. 아, 중성미자가 나오는 이유가 그니까 양성자가 중성자가 되면서 나오는 거예요. 그렇죠. 예. 거기서 나오는 거죠. 양성자. 더 반응이 있으려면 저게 존재해야 되고 나와야 되는 모양입니다. 예. 그 제가 이제 아까 웃긴 얘기를 하나 처음에 안 보여 줬던데요. 이런가 있었습니다. 옛날에. [목을 가다듬음] 이게 아마 15년도 아 그니까 몇 년도 영화인지 기억이 안 나는데 선샤인이란 영화였고요. 제 그 당시에 그 영화의 플러은 뭐였냐면 태양이 꺼져요. 태양이 꺼진다. 예. 태양이 꺼져 가지고 이제 태양이 식으면 인류가 [목을 가다듬음] 멸망하니까 태양을 다시 불을 붙이기 위해서 저 히어로들이 가서 원자탄을 막 터트려서 태양을 다시 다시 불을 붙인다. 뭐 이런 황당한 얘긴데. [웃음] 예. 저희이가 황당한 건 뭐냐면 지금은 태양이 꺼졌을지 안 꺼졌을지 전혀 걱정할 필요가 없어요. 왜냐하면 우리가 중성 여기다 물탱크를 갖다 놓고 중성미자가 오는지 안 오는지를 봐요.

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태양이 꺼졌는지 아는 방법

음. 오면 태양이 켜져 있는 거고. 그렇죠. 중성미자가 어느 날 갑자기 안 온다. 그러면 이제 태양 안이 꺼진 거죠. 아, 빛은 태양 빛은 나돼. 예. 빛은 나돼. 왜냐면 태양 안에서 아까 여기 다시 떠 돌아가서 아이 안에서 빛이 만들어진 빛이 태양 바깥으로 빠져나오려면 네 빠르면 만 년 시간이 오래 걸리면 10만 년 걸립니다. 아 태양 핵심 코어에서 태양 표면까지 나오는데 왜냐면 그 안에서 끊임없이 빚들이 부딪히거든요. 워낙 고운 고압이니까. 그러니까 광속도로 나오는게 아니고요. 계속 부딪혀서 그 안에 갇혀 있다가 한 만 년 만에 빠져나온 거예요. 그래. 만일면 그러니까요. 태양이 이렇게 불이 타 있으면 예 그 안에 불이 꺼졌더라도 앞에 만원을 탄다는 거야. 저녀석이 와 영화는 그래서 그 얘기를 한 거예요. 뭐냐면 혹시 꺼져 있으면 어떡하냐 그 아니 그런데 이제 그럴 일는 없는 게 음 중성미자는 나오고 있는 거니까 그냥 나오거든요. 반응 안 하고 그러니까 여기서 바로 지구에서 알 수 있는 거죠. 예. 우리가 태양이 저렇게 빛난다고. 예. 항상 그게 켜져 있는게 아닙니다. 음. 항상 옆에 있다고 사랑이 어, 항상 타오르는게 아닙니다. [웃음] 사랑은 겉으로 보면 알 수 없습니다. 네. 뭔가 체크를 해 봐야 됩니다. 그래서 만년 만년에서 10만 년 걸립니다. 확인을 해 봐야 된다. 사랑이 꺼졌지만 변함 없이 그렇게 옆에서 있을 수는 있다. 만 년 동안. 아, 명언인데요. 그런데 중성미자가 나오는지 안 나오는지 보면 아,이 새끼이 새끼 꺼졌구나. 아니구나. [웃음] 알 수 있다. 그렇지. 알 수 있다. 그런 거네. 그런 거네. 역시 역시 비위의 달인 [웃음] 상자 중요하네요. 아니, 태양이 꺼졌는지 안 꺼졌는지를 알 수 있는 유일한 방법이잖아요.

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실시간 태양 확인의 의미

지금 유일한 방법이고 지금은 태양이 타고 있다는 걸 실시간으로 알 수 있어요. 야, 야, 사랑한다 이거죠? 태양이 아직도 그렇지. 식지 않았다. 태양은 식지 않았죠. 다음 얘기로 넘어가겠습니다. 또 어긋난 또 어긋난다. [웃음] 예. 등록기 중요하네. 중요하네. 다음 이제 수업 때는 이렇게 이걸 또 우리 이기자님 얘기를 써 먹어야겠어. 알겠습니다. 그래서 이것만 연구하신 분이 두 분을 소개해 드리는데 왼쪽에 계신 분은 이론 물약자예요. 이분은 전체 태양에서 나오는 그 에너지 있잖아요. 우리가 재 볼 수 있잖아요. 실질적으로 이렇게 철판 갖다 놓고 재질 수 있으니까. 예. 그걸 가지고 중성자가 몇 개 나왔는지를 이론적으로 계산하시는 분. 왼쪽에 계신 분. 오른쪽에 계신 분은 이분 이분은 정말 어떻게 보면 되게 운이 좋은 분인데 음. 평생 동안 중성미자가 몇 개 오는지만 세신 분. 그 [웃음] 근데 정말 미국이라는게 대단한 나라가 이분이 40대 연구소에 취직을 해요. 37 연구 취직을 해서 음 연구소장을 만납니다. 그래서 소장님 제가 저 일을 좀 해야 되는데 아무도 저한테 일을 주지 않습니다. 소장도 바쁘잖아요. 소장도 어 도서관 가서 공부를 좀 하면 어떨까? 예. 예. [웃음] 예. 그러니까 이제 어떻게 보면 연구소에서 국립 연구소에 월급은 따박따박 나오는데 할게 없어요. 팀원들은 다 바쁘다고 자기 일 안 시키고어. 그럼 일거리 좀 달라고 소장 만났더니 소장도 바빠서 도서 가서 공부하고 그래서 공부하다가 찾은게 중성미자 발견법 이런 걸 찾아요. 그래서 이제 그때부터 어 내가 그럼 중성미자를 발견할 수가 있겠구나 해서 중성미자 세는 실험을 합니다. 여기 보시면 놀라운 이제 얘긴데 이건 첫 번째 계산이에요. 엄청 많다는데. 예. 제가 읽을 수가 없어요.

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태양 중성미자 예측량

200인데 지금 화면에 다 보일지 모르지만 저기 초당 오는 겁니다. 초초당 초당 이만큼이 생성돼. 이건 지금 아까 얘기했던 그 왼쪽에 이론하시는 분이 계산한 거예요. 1초에 이만큼 와야 돼. 그러면 지구에 얼만큼 와야 되냐면 초당 손톱만한 크기에 한 700억 개가 와야 돼. 음. 계산한 거예요. 왜 왜 달라요? 왜냐면 아 저건 태양이 생성되 태양 생성된 양이고 올 때는 이렇게 1억 5천만 년 정도 반경이 있으니까 넓어지니까 여기 손톱만 되면 많이 줄르는 거죠. 그래서 한 700억 개 정도가 와야 돼 이렇게 계산한 거예요. 네. 그래서 이제 실험을 합니다. 실질적으로 여기서 놀라운 사실은 여기가 1972 70년도고요. 요가 1994년이에요. 예. 한평생 했다는 거죠.이 실험을이 20년 이상 진짜 저렇게 오는지 중성 미자가 그렇죠. 그래서 보면 센 거 보면 여기 SNU라는 단위가 있는데 이거 이제 솔라 뉴트리 유닛입니다. 서울대학교 아니고요. 예. 서울대학교 아니고 [웃음] 하도 워낙 반응이 적으니까 새로운 유닛을 만들었어요. 그래서 이론치 뭐 여덟 개 와야 돼. 그리고이 사람은 계속 계산을 하는데 나는 계속 여덟 개야. 24년 동안 여덟 개예요. 네. 음. 반면에 실험은 한 개, 두 개, 세 개. 그래서 1년에 몇 개 안 되잖아요. 오. 그래서 24년을 다 모아 보니까 [한숨][헉 소리] 평균이 2.5개 그니까 24년 동안 저 그래프 하나 그렸는데 월급이 계속 나왔다는게 중요합니다. 그려보니까 어 분명히 제가 보기엔 저거 저분이 안 했습니다. [웃음] 조교시켰습니다. 그 20년 동안 저 그림 조중이 저걸 매년 했을 리가 없어요. 당연히 [웃음] 1년에 전 몇 개 이렇게 딱 짓고 했는데 조교들 여럿시 했다. 정말 저기 원래 이론만큼 안 나왔다는 거잖아요, 지금.

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사라진 중성미자 문제

그렇죠. 여기 지금 이론이 여덟 개가 나와야 되는데. 예. 이동안속은 실험장치를 그냥 계속 숫자만 센 거거든요. 네. 그래서 결국은 뭐냐면 뭔가 사라지는 거예요. 음. 즉 뭐냐면 상황이 이렇다는 거죠. 지금 상황을 보면 이론이 틀렸거나 혹은 중간에서 뭐가 사라졌거나 둘 중에 하나다. 그렇죠. 지금이 문제는 뭐냐면 태양에서 생선된 양은 이론이 맞다면 왕창 상승돼야 되는데 도달할 때 1/3만 도달하고 3 2는 어디로 사라졌다는 거예요? 그래요. 그럼 뭐 둘 중에 뭐가 틀린 틀린 거네. 둘 중에 한 사람이 틀렸다고 생각을 했죠. 예음 근데 둘 다 맞는 방법이 있어요. 둘 다 맞는 방법이 뭐냐면 처음에 100개가 생산됐는데 네 33개만 실업 물리학자한테 걸리고 네 67개는 다른 놈으로 변장을 해서 도망갈 수가 있죠. 네. 그래 사랑도 그렇습니다. 사랑으로 오로지 다 전달되지는 않아요. 네. 네. 왜냐면이 검출이라는 게 특정한 모습을 아까 뭐 번쩍번쩍 비직비직비직 이런 식하고 비슷하게 얘는 이제 아르곤 알곤 분자들을 만들어 내요. 원자들을. 그 알곤 원자를 찾아내는 건데 음 지금 뭐하고 똑같냐면 내가 특정한 범위을 잡아야 돼 하고 눈여겨 봤는데 네 2/는 변장을 하고 가면을 쓰고 빠져나간 거죠. 중성미자인데 예 중성미자 다른 중성미자 아 발견을 못했다. 그러니까 1만 잡아놓고 아까 얘기했던이 실험 물약자 쓸 수 있겠죠. 너 이론 틀렸어. 1밖에 없어. 이런 거고. 음 이런 물약자는 아무리 계산해도 8N야. 어 이래서 둘이 문제를 만들어 놓고 있다가 나중에 알고 봤더니 2/3가 변장으로 도망갔다라는 게 나온 건 제대로 나왔는데. 바로 그걸 확인한게 노벨상이죠. 음. 그러네. 결론입니다. 이게 아까 2015년도 노벨상이 연장에서 도망간 것을 중간에 샜다.

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세 종류를 함께 세는 실험

셋다. 그걸 확정한 실험이죠. 샜는지를 어떻게 알아요? 세는 놈을 잡아다가 왔어 왔어야지. 왔어야 되잖아요. 바로 그거죠. 그래서 그거를 지금 이제 설명하는 게 그 두 노벨상 아까 일본인 한 분, 캐나다 한 분 그 사람들의 업적을 이제 설명할 시간이 된 거죠. 야. 아 자 드디어 이제 설명 들어가겠습니다. 태양에서 어 중성미자가 계속 날라오는데 네 이론적으로는 지구에 100명이 와야 되는데 100개가 30개만 제 봐도 항상 한 30개만 나오는 거를 이걸 가지고 둘이 염청 싸우다가 2015년에 노벨상 받은 두 분이 야얘들아 싸우지 마라 70개가 이쪽으로 단걸한다라는 걸 발견했다는 거죠. 그렇죠. 70개가 다른 중성비로 바뀌어서 도망을 갔다 되더라. 음. 그래서 너희 실험 장치는 1밖에 못 본 거다. 그니까네 말도 맞고네 말도 맞다. 이제 싸우지 마. 예. 바로 그겁니다. 그게 2015년도 노베스의 핵심이에요. 그래서 이제 그걸 설명을 좀 드겠습니다. 그걸 어떻게 알았을까? 자 진동의 개념부터 설명을 하려 그러는데요. 조금 약간은 이제이 비유가 맞을지 모르지만 남성과 여성 비유를 안 할 수가 없어요. 왜냐면 또 우리 저 비유의 달인이 계셔서 비유를 들어서 설명하. 사랑이라 그랬잖아요. 예. 우선 우리 우리는 사랑인가 봐. 그렇다니까. [웃음] 그렇다니까 물리는 사랑 아무 물지 그것도 다 사랑이더라고요. 모이는 힘 밀어내는 힘 그니까 입자와 입자의 상호 작용이라고 하지 않습니까? 그게 사랑의 본질입니다. 그런 거 같습니다. 네. 하여튼 다시 죄송합 설명하겠습니다. 그 우리가 여성과 남성을 구별할 때 음 그 뭐 눈의 개수, 코구멍의 개수, 뭐 코의 개수, 손가락의 개수 이거 아무리 세 봤자 남성과 여성을 구별할 수 없어요. 왜냐면 다 똑같으니까.

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맛을 구별하는 비유

근데 굳이 우리가 호르몬을 가지고 구별하면 상당히 과학적으로 이제 정의를 내릴 수 있는데 예를 들어 여성은 에스트로겐이라는 여성 호르몬을 많이 가진 네 인간 네 남성은 테스테스테론이라는 남성 호을 많이 가진 인간 이렇게 이제 정의를 하면 그럴 수 있죠. 그럼 우리가 여기 보면 저기 1m 1ml의 0.2ng의 점이 나노의 에스트로겐을 가지면 여성이고 이렇게 할 수 있거든요. 근데 실제 여성을 음 뽑아서 그래서 그 안에 들어 있는 에스트로겐을 조사해 보면 100% 에스트로겐만 가진게 아니고 맞습니다. 남사 남자 같은 여자들이 있습니다. 예. 그래서 여기 보면 여성은 여성 호르몬이 많이 있고 네. 남성 호르몬보다 한 10분 정도 작은 남성 호르몬을 가지고 있어요. 그럼요. 저 저는 많이 압니다 제가. 어 그렇죠. 아마 나이 들면 게다가 남성 호르도 많아집니다. 여성도. 제가 그 얘기 하려 그러도 마찬가지로 여성 호르이 조금 있고요. 예. 남성 호르몬이 왕창 있는 거죠. 예. 근데 나이가 들면 음.이 이 호르몬이 여성 호르몬이 줄어들고 남성 호르이 늘어나서 여성은 남성어가 되고 남성은 나이가 들면 들수록 여성이 늘어나도 줄어들 말이 많아지고 저처럼 여성화가 됩니다. 눈물도 많아지고 뭐 그렇습니다. 바로이 일이 자연계에서 일어나는 거예요.이 일이 중성비자에서 다음과 같이 일어나고 있어요. 와 우리가 알고 있던이 잡으려고 했던 전자 중성미자요. 얘 얘를 지금 잡으려고 했던 거잖아요. 예. 근데 얘는 원래 1번 중성미자고 2번 중성미자가 섞여 있는 건데 섞여 있는 거지. 근데 얘가 줄어들고 얘가 늘어나니까 자 한참 기다리면 얘는 남성화가 되고 남성은 여성화가 되는 일이 벌어지는 거예요. 자연계에서. 예. 중성 미자가서 저렇게 같이 다닐 수도 있어요.

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중성미자의 세 가지 상태

중성 미자는 저 두 개의 세트로 돼 있는 거예요. 두 개의 세트죠. 그러니까 예를 들어 우리가 뭐 짜장면 지난번부터 짜장면 그러면 면과 짜장 소스와 감자 아 중성미자가 원래 둘이 쌍으로 다녀요. 그렇죠. 저게 1번과 2번을 합친게 우리가 알고 중성미자데요. 근데 그 안에 있는 그 성분 그 음식을 만들기는 성분이 바뀌는 거예요. 시간이 지나가면 그럴 수 있겠죠. 그러면 짜장면이 짬뽕이 됐다가 짬뽕이 짜장면이 됐다가 하는 일이 벌어지는 거예요. 제가 이제 지난번부터 계속 짜장면 짬뽕으로 괜찮습니다. 예. 그래서이 소위이 소위이 부속이 되는 놈들이 서로 시간에 따라서 진동을 하면서이 진동을 하면서 중성미자의 성격이 바뀌어서 소위 출발한 중성미자는 백이 출발했는데 날라오면서 다음 같이 세 개가 되면요 여기 이제 요건 넘어갈게요. 세 개가 섞여 있으면 우리가 이제 세 가지로 섞여 있으면요 세 가지가 섞여서 여기서 출발할 때는 전자 중성자만 태양해서 만들어지는데 먼 거리를 날라오면 세 가지로 나눠서 얘만 검출기에 잡히고요 두 개는 66.7%는 도망을 가는 거죠. 그래서 이제 백이 만들어지고 백이 세 가지로 진동을 해서 33개만 잡고 나머지 66개는 날려봅니다. 네. 질문 있습니다. 그렇지. 질문이 있어야지. 대목에서 그냥 넘어갈 수 없지. 질문 있습니다. 아니 저기 예를 들면 저 세 가지가 만들어서 나왔다고 해 봐요. 근데 시간이 지나면서 남자도 갱 뭐여성도 갱년기가 생겨서 성분이 바뀌듯이 바뀔 수는 있을 것 같아요. 근데 바뀌는 애들은 뭐고 안 바뀌는 애는 뭡니까? 그니까 예를 들면 시간에 따라서 바뀐다면 다 바뀌어야지. 다 바뀝니다. 다 다 바뀌어요. 지금 아까 얘기했던 전자예. 그다음에 미원 중성미자 타우 중성 세 가지 있잖아요.이 세 가지가 다 바뀌어요.

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이동 중 바뀌는 상태

서로. 네. 그러니까 두 가지로 설명하면 남성은 여성이 되고 여성은 남성이 되고이 일이 서로 바뀌는 거죠. 이렇게 서로 반대. 태양에서 지구로 오는 사이에 예. 태양서 오는 사이에 아 여성이 출발해서 지구에 도착할 때 남성이 되는 애들이 반이 있는 거고 중성미자는 인간은 남성 여성 두 개가 있지만 중성미자는 A성 A성 B성 C성이 있어서 성이 세 개데 지구에서 관찰을 할 때는 예를 들면 관찰 기기에는 C성만 잡힌다 그런 거죠. 그죠? 그 세 개가 확률 하나 잡 수밖에 없 그놈도 C가 그대로 C로 잡히는게 아니라 C가 B됐다가 B가 A 됐다가 A가 C다가 마지막에 하여튼 마지막에 C 된 녀석만 잡히더라. 그래서 마지막에 잡아봤더니 1만 잡히더라. 그래서 아까 얘기했던 이론 물리학자의 계산치와 실험에 보면 3분질밖에 안 되는게 설명이 됐다. 그럼 실험으로 잡을 수 있는 중성미자가 제한적인 거군요. 그러니까 이론으로 생각하는 중성미자의 개수와 달리 우리가 실험으로 확인할 수 있는 지직 번쩍 개가 괴로 확인할 수 있는 거는 일부만 확인할 확인할 수 있는 거다. 아 세 번 사랑해도 한 번밖에 못 느낀다니까요. [웃음] 질문 되게 중요합니다. 다다다음 설명할때 되게 중요한데요. 어 그래서 이제 오늘이 시간이 어디까지 될지 모르지만 드디어 이제 일본 일본 분이 어떻게 노벨상을 받았는지 설명을 좀 드려야 될 것 같아요. 네. 예. 그런 거 어떻게 찾았는지 먼저 이제 가장 운좋은 어떻게 보면 되게 운좋은 분이고 고시바라는 물리학자고 얼마 전에 돌아가셨어요. 얼마 전 제가 사실이 책을 쓰면서 음 이분한테 이제 이분 한 달에 건너서 그 KK 연구소장님하고 이렇게 연결이 돼서 제가 저분 인터뷰를 하겠습니다. 그래서 뭐하게서 중성미에 대한 책을 쓰려면 저분의 증언을 아무래도 음 얻고 인터뷰를 좀 하고 쓰면 조금 더이 책이 비나지 않겠느냐 해서 인터뷰 허가를 받았는데음 그 사모님이 이제 전화 주셔서 남편님이 굉장히 아프다.

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고시바의 실험 이야기

어 그래서 지금 인터뷰를 그 하기 힘들 것 같은데 그래도 네가 계속 고집을 하면 내가 남편을 일으켜 세워서 인터뷰를 하게 해 줄 수는 있다. 제가 그 얘기를 또 동료들한테 해서 고시바상께서 내 인터뷰에 응했다 그래서 막 자랑을 했더니 인규야 그러지 마라 일본 사람들이 그렇게 얘기하는 건 오지 말라는 얘기를 [웃음] 지금 진짜 아프신 거다. 정말로 이렇게 누워 계시는 분 세워서 인터뷰를 하겠다는 뜻이 아니다. 그래서 이제 인터뷰를 포기하고 그냥 그냥 문헌 조사로 이제 끝을 냈는데 이분은 어뭐 얼마나 재밌냐면 이제 미국에서 공부를 했던 분이에요. 음, 당시에 이제 물리학계에 70년대가 되면 어떤 일이 오냐면 대통일장 이론이라는게 있어요. 예. 어떤 무슨 뭐 사상에 관련된 얘기가 아니고요. 아까 얘기했던 강력, 양력, 뭐 전자 기력을 다 합쳐서 한 가지 힘으로 설명할 수 있다라는 이론을 만들어요. 그 하바대학의 조자이라는 사람이. 예. 그래서 그걸 대통일장 이론 그랜드 unif피ic케이션 시이라는 아주 멋진 이론을 만들어요. 근데 그 이론에 의하면 물이 물에 들어 있는 양성자가 붕괴해서 다른 놈으로 바뀌어야 돼요. 음. 근데 우리가 알고 있는 지식은 뭐냐면 물은 1억년을 갖다 놔도 물이어야 되거든요. 물은 안정해요. 근데이 이론을 따지면 물에 들어 있는 양성자가 붕괴하니까 이게 가능한지를 보겠다는게 저 고시바 저분이에요. 그 이론을 내가 실험해 보겠다. 실험해 보겠다. 대통일장 이론이 맞는지 안 맞는지 알기 위해서 내가 물 떠 놓겠다. 그래서 여기 보시면이 화면에 네. 어 화면에 보면 직경이 16m 이게이 이거 직경이죠. 16m 높이 16m의 거대한 물 탱크를 그냥 물통이에요. 물통. 예. 물통에다가 광센서니까 이게 카메라죠.

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거대한 물탱크 검출기

음. 빛 카메라를 갖다가 이렇게 1천개를 박아요. 와. 광센서 1천000개를 받고 거의 16m 16m 되는다. 물을 깨끗한 물을 채운 다음에 예. 그냥 기다리는 겁니다.이 실험도. 음. 언제까지 기다리면? 물이 저저로 변 양성자가 붕괴될 때까지 기다리는 거죠. 그 양성자가 붕괴되면 양성자가 붕괴돼서 다른 걸로 바뀌면 물분자가 깨지니까 예 그 아무리 기다려도 양성자가 분괴 안 되는 거예요. 음. 그래서 아이 대통일장 이론은 틀렸나 보다. 양성장 붕괴 안 하네. 계산해 보니까 우주보다 더 오래 기다려야 돼요. 그러고 있는데 이분이 이제 천운이 뭐냐면 네. 이게 이제 그 물탱크 내부입니다. 16m 16m 여기 다 전부 다이 광센서들이고요. 아 여기다 물을 가득 채워 놓고 여기이 고시바상이 젊었을 때 물을 채워 놓고네 양성장 붕괴하기만 기다리는 거예요. 예. 예. 물리학자들이이 정도 이렇게 인내심이 있어. 아까 보셨죠? 그 저기 중성미자 25년 동안 저만하시 1년에 저만하시 양성자가 물 안에 들어 있다고 하셨어요? 물 안에 보면 수수원 H2O니까 영상 많이 들어 있죠. H2O 들어 있고 수소에도 들어 있고. 아 양성자가 하여튼 예. 그래서 이제 하는데 음이 쓰 무용 지물이 된이 물 탱크가 음 큰 일을 했죠. 큰 일이 뭐냐면 1987년인데 음 87년에 우리 난반부에 가면 우리 은하가 있잖아요. 우리 은하. 우리 은하가 있으면 우리 은가 이렇게 뭐 한 10만 광정다고 치면 그 옆에 마젤란 성원이라고 옛날에 보죠. 마젤란 은하가 조그만 놈들이 두 개가 위성 은하가 있어요. 이 우리 어떻게 보면 서울시가 있으면 그 옆에 조그만 위성도시당 있듯이 거기 마젤란 성원에서 초신성이 터진 거예요. 네.이 초신성이 얼마나 드은 현상이냐면 우리 눈에 보이는 게요.

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초신성 신호를 기다린 시간

음. 그전에 터진 건 1604년에 캐러 초신성이 우리나에서 터졌어요. 네. 그리고 한 400년 지나서 터진 거예요. 예. 근데 그게 합은 우연히예. 400년 만에 터진 그 신호가이 물탱크 안에서 중성미저 신호를 만든 거죠. 그래서 당시가 이제 아주 뭐 타임제도 하고 난리났었는데 뭐냐면 천문학자들이 야 남반부 하늘에서 초신정이 터졌어. 응. 근데 이제 그 초신성이 터지면 아까 말씀드린 대로중 중미자가 막 쏟아질 거 아니에요. 예. 평소보다 더 많이. 그러니까 아까 그 이론 물리하셨던 그 바리라는 사람이 초신성이 터졌어. 응. 그럼 분명히 중성미자가 엄청나게 많이 만들어졌을 거고 네. 16만 년을 날아와서 지구에다가 중성미자를 쐈을 거야. 네. 그래서 그러면 지구에 중성비자 실험한 사람 근데 카미역한대가 이제 중성비자 실험은 아닌데 양성자 붕괴 실험인데 고시바가 있는데 그거 한번 이벤트 보라고 했더니 거기에 14개의 사건이 찍혀 있는 거예요. 그래서 보시는 지식 번쩍 그게 아 지식 번쩍이 아니라 그냥 빛이 척 이거 이거 아까 얘기했지만 그 물 속에서 중성미자가 지나가면 중성미자가 전자나 위원이나 이런 입자들을 만들잖아요. 그놈들이 아까 얘기했지만 저기 우연히 매우 우연히 예 매우 우연히 만들고 그놈들이 그 광속도 소면 물속에서 음 체코 빛이하는 빛을 내거든요. 그 빛을 본 거죠. 그 빛을 그래서 빛이 오는 걸 보고 중성 미자 이벤트가 벌어졌다는 걸 알고 그걸 신고합니다. 그 바람에 예 [목을 가다듬음] 세계가 발칵 뒤집혀지고 저 무용지물 물 탱크가 초신성 터지는 걸 볼 수 있는 거라는 걸 알게 돼요. 으흠. 본정에서 야 이건 대박이다. 왜냐면 그게 발견한 즉시 노벨상을 탈 거라는 거 알고 있었거든요, 이미. 예. 예. 와.

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두 번의 노벨상으로 이어진 물탱크

노벨상 타고요. 고시반 아까 말씀드린 대로 그 이후에 2002년 쉽네. 노벨상 [웃음] 봤습니다. 아주 쉽습니다. 물 탱크로 았으니까. 네. 물 탱크 해 놓고 기다리다가 일본이 이걸로 노벨성을 두 번 받아요. 한번 재미로 받기 때문에. 여기 한번 보세요. 아까 그하고 다른 게. 예. 와. 규모가 달라졌죠? 자, 이제는 16m가 아니라 직형 40m. 네. 높이 40. 저 왼쪽에 조그만게 사람입니까? 여기요 여기 요게 사람이죠. 그러네. 저기다 물 채워서 여기다 이제 물 채워서 중성미자를 기다리고 있는 거죠. 저 중성미자는 뭐든지 통과한다 그랬죠. 저 물통 표면 거기도 통과하죠. 근데 왜 가끔 아주 가끔 가다가 아주 가끔 가다가 저 중성미자가 전자를 만들거나 미을 만들어서 다음과 같은 신호를 만듭니다. 이렇게 여기는 참고로 일본이 한번 노벨상을 받고 재미가 들어서 음 계속 만듭니다. 카대 안에 그래서 보면 지금 뭐 중력파 실험도 저기 들어가 있고 완전히 종합 실험 세트예요. 산속이 예 산속에 온 온갖 우주를 연구하는 모든 장비들이 전에 다 들어 있어요. 그런데 저거를 통해서 확인할 수 있는 건 역시 중성 미자라고 하는 건 존재하고 특히 초신성 폭발 같은 경우에는 중성 미자가 많이 오는구나. 그러니까 내 눈에 더 자주 관찰될 수 있을구나를 알 뿐이지. 네. 아까 세 개 중에 하나만 관찰되는 거를 어떻게 설명했습니까? 아 세 개 중에 하나 오는 거는 어떻게 할 수 있냐면요. 예. 전자 중성미자는 전자만 만들 수가 있어요. 네. 미혼 중성미자는 미온이라는 입자만 만들 수 있어요. 네. 근데 전자 중성미자가 미온 중성미자가 어떻게 다르냐면 그거 이제 그림 보여 드릴게요. 예. 요거 이제 참고로 어떤 왜 빛이 왜 나는지 설명하는 그림인데요.

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체렌코프 빛의 원리

우리가 초음석 비행기가 지나가면 충격파가 생기잖아요. 흠. 물속에서 똑같은 일이 벌어지는데 입자들이 물속에 들어가면 여전히 굉장히 빠른 속도로 가는데 빛은 예. 빛은 속도가 확 늦어져요. 예. 굴절율이 1.5면 30 초석 30만 km로 다니던 빚이 굴절율이 1.5면 초속 20만으로 늦어져. 그러다 보니까 물속에 들어가면 입자가 더 빨라요. 빛보다. 그러다 보면 충격파가 발생하죠. 똑같이. 그걸 우리가 체랭커 복사라 그러라고 부르는데 음 파란색 빛이 나옵니다. 거기서. 어. 아. 그러니까 우리가 일반적으로 상대성 이런 아시는 분은 음. 무조건 빛이 세상에서 제일 빨라. 입장 절대 빛을 못 따라. 그거는 이제 진공해서 하는 얘기고 물속에 들어가면 입자가 더 빠릅니다. 예. 저 말은 저런게 반찬된다는 건 뭔가 입자가 하나가 물속에 들어왔다는 뜻이죠. 그렇죠. 그렇게 해서 나온 신호가 바로 이겁니다. 여기 보면 여기 위에 보시면 전자 중성미자가 들어와서 전자를 만들면 음이 전자는 광속도가보다 빨라요, 지금. 네. 그러니까 빛이 발사야 돼요. 이렇게. 음. 미혼 중성비자가 들어오면 미혼 미온을 만들고 미온은 미혼이 만드는 거니까 그다음 또 빛이 발생돼요. 그럼 둘이 빛이 그 빛의 콘에 생김을 보면 좀 전자 지접은 하죠. 왜냐하면 이렇게 전자 자체가 흔들리면서 만드는 거고 위원 아주 깨끗하게 만들어요. 이렇게. 음. 그 이걸 가지고 전자 중성미자 개수와 미온 중성미자 개수를 세 보았더니 예. 세 봤더니 아까 벌어진 그 일이 벌어진다는 거예요. 3 1대 1대 1로. 예. 그래서 이제 그걸 발견해서 바로 여기 왼쪽에 계신 분이 노벨상을 받습니다. 와. 아, 날라오는 중성미자 세 개 중에 하나는 이거고 세 개 중에 하나는 이거고 나머지 하나는 이거라는 것만 발표면 네.

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세 종류를 합쳐 본 결론

[목을 가다듬음] 아, 하나가 발견되면 세 개 날라온 셈이야라는 거가 되는 거니까. 그렇죠. 예. 오, 그래서 오늘 이제 조금 더 남은 시간에 제 생각에 오른쪽 계신 분만 하면 될 거 같아요. 오른쪽 계신 분은 정분. 네.요 네.요 오른쪽 신 분은 맥도날드라는 분이고요. 저분은 똑같은 실험이지만 아주 색다른 이름으로 했는데 네. 그 실험을 하기 위해서 제가 찾아낸 인물이 허버트 체입니다. 누구예요? 이분은 중국인 과학자인데 그렇게 생겼어요. 정말 굉장한 아이디어를 냈어요. 음. 음. 뭐냐면 물 실험하지 않고 중수라는 걸로 실험을 하게 되면 소위 말해서 중성미자가 전자랑도 반응하지 하고 중성미자가 양성자도 반응할 수 있지만 중성자들도 반응할 수 있으니까 음 도망가는 아까 세 가지로 예 변동된다 그랬잖아요. 그 세 가지를 다 잡을 수 있다라는 생각에 떠올린 거예요. 음 일반적인 실험은 전자중성님 하나만 보는데 나는 세 가지 다 보겠다라는 아이디어를 냅니다. 이분이 어 [콧방귀] 그래서 중수는 뭐냐? 헤비 워터. 헤비 워터인데 엄청 비싼 물이에요. 왜 그러냐면 이게 그 원자력 발전소 중수로 쓰이거든요. 우리나라의 원자력 발전서가 여러 개가 있는데 그중에서 월성 원자력 발전서 1호기부터 4호기까지네 개가 중수로예요. 네. 가압 중수로 캐나다에서 중수라는게 다 별도로 있는 중수가 담겨 있습니까? 그 원제력 발수가 있으면 보통이 원제력 발수가 엄청나게 어떻게 보면 그 핵 연료를 태워서 물을 끓여 가지고 물을 끓여 가지고 발 터빈을 돌리는 거잖아요. 어떻게 보면 그 제임스 와트의 와트 기간하고 똑같아요. 그냥 뿌를 때냐 부를 때냐 그 활약 발전하고 사실은 원리는 똑같아요. 다만 이제 핵 에너지를 쓰는 거죠. 근데 그거를 소위해서이 일으키려면 분열리를 일으키려면 중성자가 에너지가 낮아야 되거든요.

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중수로와 경수로의 역할

네. 에너지가 낮에 와서 툭 건드려야 핵이 붕괴가 되니까. 음. 그래서 중성자 에너지를 떨어뜨리기도 해야 되고. 음. 그다음에 이제 동시에 그 뜨거운 열을 가져다가 음 터빈을 돌려야 되잖아요. 근데 그물은 지금 핵에 두들겨 맞은 물이니까 그놈을 터빈을 돌리면 그 가스 허 가스가 대기 중에 나오면 핵물질 바깥으로 나오니까예. 개를 끓이니까 개 뜨거운 물을 가지고 다시 물을 끓여요. 네. 중탕. 그래서 그 예. 중탕을 해서 그게 터빈을 돌려요. 예. 그때요 안에 요요 저 소 중성자의 에너지를 낮추고 음 뜨거운 물을 일차적으로 만드는 요놈을 수도물을 쓰면 음 그게 경수로고 네 아 저 무거운 중수를 쓰면 중수로예요. 우리나라 네대는 저 무거운 중수를 쓴 거죠. 수돗물은 경수면 중수는 어떤 물이 중수입니까? 무겁. 중수. 여기 왜 무겁냐면요 이제 그림 다시 보여 드릴게요.요 예를 들어 중수는 수소인데 양성자 하나에다가 전자 하나가 들어 있는 거고 얘는 핵 양성자 중성자의 전자가 들어 있는 거예요. 어디서 어디서 사와요? 저 중수는 누가 만들어 팔아요? 중수는 원래 바닷 속에 있어요. 아, 그래요? 예. 바닷속에 있어 잘 잘 정제해서 예. 그래서 중수는 엄청 비싼 이유가 물론 대충 있는 경수하고 중수가 섞게 있으면 안 비싼데 무거운 물이군요. 무거운 물이죠. 음. 중수를 그다고 뭐 특별한 물은 아니에요. 마셔도 안 죽어요. 아주 많이 먹지 않는 한 뭘 화학적으로 똑같으니까 조금 더 무겁다 뿐이고 여기 1L에 1L 1.1kg이라는 것 차는 화학적은 거의 똑같습니다. 아하. 근데 아주 순수한 중수는 한 1L에 3, 40만 원 정도 돼요. 야, 저거로 수영장 만들면 다 뜨겠구나. 여기 보시면 여기 있잖아요. 중중수로 얼음을 만들면 얼음이 물속에 갈라앉아요.

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중수 1,000톤의 규모

어, 물이 무거우니까 사람은 뜨겠죠. 예. 무거운 얼음이 되니까. 보통 경수로 만든 얼음은 뜨잖아요. 저 옆에 건 중수로 만든 걸 갈아죠. 이게 어느 정도냐면이 중성비자 실험을 하려면 1,000톤이나 필요합니다. 1,000톤 중수가 예. 근데 1,000톤이나 필요한데 1톤을 구하려면 아까 계시지만 30만 원 곱하기 1L에 30만 원인데 3,000원이 더 필요하죠. 그러네요. 바로이 허버트체의 그 제자인이 아까 그 후계자인 아스메라나 이런 분들이 캐나다 원전하고 아주 기가 막힌 협상을 합니다. 캐나다 원전이 바로 캔두 우리 중 중수로 만든 그 회사인데 음 그 캐나다는 대부분 다 중수로해요. 근데 이분들이 이제 중수가 많이 필요하니까 중수를 많이 가지고 있어야 되잖아요. 그 물리학자들이 저분들을 만나요. 만나서 중수를 많이 쓰시죠. 아 우리 중수 많이 쓴다고. 그거 어디다 보관하세요? 아 그거 보관하는데 보관 창고 정말 힘들게셔야 된다. 저희가 보관 창고 1,000원짜리 큰 거 전화 놨으니까 거기다 중수를 채워 넣어 주시면 우리가 안전하게 보관해 드리고 1달러만 받겠습니다. [웃음] 예. 그 캐나다 원전이 어 이런 좋은 일이 있어. 그거 갖다 뭐 하게 아 저희는 중성미자라는 건데 아무런 건드리지 않고 그대로 가지고 있다가 그대로 반납하겠습니다. 예. 그래서 그죠. 중수는 그건 비싸게 샀을 거 아니겠어요? 원자락 발전소. 그렇죠. 얘들은 3,억 원이 넘는 중수를 아니 원래 저 캐나다 원전도 저 중수를 저기다 채우려면 비싸게 샀겠죠. 비싸게 겠죠. 당 쓸 없어진 이유는 뭐예요? 아 쓸모 없으니까 갖고 있는데 어 항상 보관을 하고 있어야 되니까 그걸 물약차 빌려준 거야. 아 1달러에 그 왜 왜 갖 갖고 있어요? 그럼 그걸로 불 끓이는 거 아닙니까?

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원전 여분 중수의 협상

그다음에 이제 중수 다시 또 넣어야 되니까 중수 넣고 하니까 계속 필요한 거죠. 중수를 넣어서 중탕을 시켜야 되는데 아 그 항상 그래서 여분이 있어야 되는데 그 여분을 잠깐 가져가겠다. 그래서 그 여분의 그 중수를 가져다 실험에 쓴 거죠. 그래서 이제 여기 보시면이 거대한 거를 중수를 다 1톤을 채워요. 네. 그래서 찾아냅니다. 어떻게 찾아내냐? 아까 말씀드린 대로 저 중수를 쓰게 되면 변환 대도 잡혀요. 세 개가 다 예. 1 2 3번 중중성미자 세 가지 다 잡았더니 100% 다 잡 있더라. 그래서 이제 중성미자 진동에 대한 모든 얘기 끝이 나고 2015년도에 노벨상을 받게 됩니다. 야 여기까지가 인트로입니다. 인트로 그래서 인트로 [웃음] 많은 분들에게 있어서 오늘은 중성미자 이교시입니다만음 그러나 또 오늘 처음 들어오신 분도 있으실 거고 예 지난 시간에 잠깐 배웠죠. 중성미자는 하여튼 뭐예요? 중성미자 뭐예요? 여기에 또 진짜 많다. 온 곳에 중성미자라는게 있는데 중성미자의 특징은 음 뭐가 관여하는 걸 싫어해. 그래서 아무 반응이 없이 그냥 지나가기만 한다. 마치 회사에 떠돌어다니는 출구만 했다가 아무 조용히 없이 지나가는 거죠. 존재하고 직진하면 하는 걸로 그냥 모든 일을 끝내 버리는 그렇습니다. 아 너무 쓸쓸하지 않습니까? 어 지금도 계속 나오 태양으로부터도 나오고 있고네 여기도 있고 모든 것을 태초의 빅뱅의 순간에서도 잔뜩 나와서 예 여전히 계속 직진하고 있는 그렇습니다. 그러나 너 왜 직진하니라고 물으면 대답도 안 해. 대답도 [웃음] 안 해. 반응도 없어. 어 그냥 지나가기만 해. 어 중학교 2학년 같은 [웃음] 어 답답해. 그런게 중성 미자입니다. 조그만한 보이지도 않는 네. 조금 이해가 안 가시는 분.

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첫 회차를 마치며

그 그런게 존재한답니다. 그런게 중성 미자. 음. 1편을 잘 찾아보시면 조금 더 공부가 되거 우리 인간은 그게 존재하는 걸 알아내고 발견하고 하는 거의 보람을 그렇죠. 네. 맞습니다. 오늘은 다음 이야기. 네. 그런데 중성미자가 네. 일주일 만에 찾아뵙는데요. 어휴. 제가 어제 사실은 저 카이스트 물리학가의 김갑진 교수님 그 자석 이야기를 듣고 제가 충격을 먹고네. 아 저런 것도 들고 나와야 되는구나. [웃음] 그래서 이제 막 생각을 해봤는데 이게 뭐 중성미자 들고 나올게 없이 이방에 가득 차 있지만 존재감이 없다 보니 그래서 제가 아 이건 엄폐하다. 그렇지만 이제 저는 노래를 들고 나왔었으니까 예 지난번 제가 댓글을 쫙 봤는데요. 어 댓글 제가 감동을 먹고서 사실 눈물을 흘졌습니다. 이렇게이 노래를 [콧방귀] 막 잘 노래 너무 좋습니다. 중성미자 노래 그리고 어 저희는 고맙잖아요. 박교수님이 박교수님 아니었으면 중성미자를 어디서 말았겠으면 예 정말 감사하는데 솔직히 서울시립대학교 학생들은 음 그냥 본인들이 등록금 내놓고 그냥 가르치는 걸로 알고 [웃음] 감사를 모를 겁니다. 그러니까 여기 와서 하시면 훨씬 더 보람고 즐겁고 때로는 눈물나고 그러시죠. 아, 그렇습니다. 이게 근데요. 중중성리자가 만약 예. 예. 존재하지 않았다면 무슨 일이 벌어져 주는 겁니까? 어, 그게 오늘 할 얘기 중에 가장 중요한 얘긴데요. 그죠? 배웠는데 도체 얘기가 왜 있지?이 중성민사가 이상한 거를 먼저 설명을 드려야 되는데 오늘도 뭐 바로 뭐 지난 했었으니까 바로 들어가도록 하겠습니다. 오늘 얘기의 두 번째 얘기는 지금 제가이 목차 다시 한번 보여 드리는데요. 예. 오늘 여기 보면 정체를 알고 싶다. 그다음에 우주의 지배자 땅속으로, 물속으로, 얼음 속으로이 좀 하고 그다음에 빅뱅의 순간을 찾아서 이렇게네 가지 이야기를 오늘 소화를 해야 되는데요.

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중성미자로 보는 태양

뭐 한 10분씩 지나가면 될 것 같습니다. 제일 먼저 지난주에 못 보여줬던 사진 하나 보여 주려 그랬는데요. 네. 그럼 중성미자 그거 어디다 쓰냐 이런 생각들 들잖아요. 그 지난번에 제가 태양 속을 뚫어 들여다볼 수 있다. 그 말씀을 드렸거든요. 그 실질적으로 사진을 찾아가져 왔습니다. 보시면 지금 맨 아래쪽에 오른쪽으로 가면 x선으로 본 태양의 모습입니다. 아선을 관찰하면 저렇게 보입니다. X선으로 태양을 찍으면 물론 이제 지상에선 안 되고 지구밖에 타 나가서 태양을 엑선으로 찍으면 저런 모습이 나옵니다. 아주 뭐 10벌건 불덩어르죠. 음, X레이 사진이라 뜻입니다. 그렇죠. X엑레이 사진이죠. 그 태양이 그대로 보이죠. 그 옆에는 이제 좌회선으로 찍은 거예요. 그거보다 좀 에너지는 낫지만. 예. 자회선을 찍고 그다음에 우리가 보는 태양의 모습은 아래에 왼쪽에 있습니다. 가시 광선. 네. 그게 이제 우리가 보는 이글거리는 태양의 모습이에요. 예. 이걸 적에서 찍으면요. 흑점들이 보이기 시작합니다. 안 뜨거운 것과 뜨거운 것이 구별되죠. 그렇죠. 우리가 이제 밤 밤에 이제 저기서 지금 열 사진이라 보면 되시고요. 예. 태양을 또 전파 방향으로도 찍을 수 있어요. 전파 만약에 찍으면 저렇게 이제 퍼렇게해. 물론 이제 색깔은 큰 의미는 없습니다. 근데 이제 점점 점점 좀 이제 식은식 색깔로 보여 드리는데 이 태양에서 전파도 나온다는 뜻이죠. 그죠? 그렇죠. 전파도 나오죠. 음. 근데이 사진과 다르게고 옆에 위에 왼쪽으로 찍은 태양의 모습은 중성미자로 찍은 겁니다. 교수님 마우스를 쓸 수 있습니다. 마우스. 네. 네. 네. 요거 요거 보시면 여기 지금 중성미자로 찍은 태양의 모습이고 다만이 크기는 크기는 이제 해상도가 문제가 있어서이 크기가 이거보다 훨씬 더 큰 건데 예 일부러 좀 줄여 가지고 나왔어요.

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태양 속 핵융합의 사진

예. 근데 보시면 알겠지만이 사진은 태양의 겉모습을 찍은게 아니고 네. 태양 속에서 행융합이 벌어지는 그 모습을 찍은 거죠. 왜냐면 중성미자를 찍은 거. 아, 태양이 지금 행합이 벌어지고 있구나. 이 우가 실시간으로 물론 이제 8분 20초에 차이는 있겠지만 중성미자 영상이라는 건 태양에서 나오는 중성미자만 찍은 겁니까? 그렇죠. 일일이 중성미자가 태양에서 나눠 것을 지난번 봤던 카미역 한대 실험 거기서 중성미자 지나오면 지난번 얘기했지만 체코 빛으로 뭐 중성비자 오는 걸 신호 받을 수 있다 그랬잖아요. 그걸 일일이 하나씩 세서네. 예. 날라온 방향으로 찍어 보면 저렇게 태양에서 행합이 벌어지는 걸 이제 찍을 수 있는 새로운 시대가 열린 거죠. 음. 아. 행융합이 벌어지고 있다는 걸 알 수 있어요. 그렇죠. 그래서 저는 지난번에 사실 이프로님이 그 드신 비유 음 행유값이 꺼졌어도 제가 만 년이나 10만 년이 더 태양이 비슷할 것이다. 그게 사랑이 식었어도 알 수 없다. 아 그 비유 가지고 앞으로 제가 이제 중성미자이 행합 얘기할 때 꼭 써 먹어야겠다. 이렇게 생각하고 있었습니다. 진짜 중요한 [웃음] 겁니다. 연인 사이에서 사랑의 불꽃이 꺼졌는지 안 꺼졌는지 어떻게 아냐? 진짜 아는 거 중요하거든요. 근데 꺼졌음에도 불구하고 행동은 똑같습니다. 당분간 [웃음] 그렇지. 더 그렇지. 더 그래. 감추려고. 사실 그렇기도 하고. 어. 그리고 꺼진 놈도지도 몰라. 꺼졌는지 좀 지나야 압니다. 꺼졌는지 안 꺼졌는지를 중성미자로 확인해야 된다. 그래서 그데 저 중성미자는 바로바로 확인을 해 주니까. 태양이. 음. 맞습니다. 알겠습니다. 자, 그러면 이제 오늘 이제 첫 번째 얘기도 들어갑니다. 우선 모테 솔로라는 얘긴데요.요 그림은 이제 제가 일부러 한번 저기 아담스 패밀리 그림을 가져왔는데이 그림 가만히 보시면 모두 다 짝이 있는데 짝이 없는 친구 하나 있잖아요.

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모태 솔로와 꽈배기 비유

손 손 손은 있고 여기 이제이 거인이 없는슈타인 그래서 이제 저렇게 짝이 없는 입자가 왜 중성이자가 이제 설명을 드리려 그랬는데요. 그 전에 제가 꽈배기 얘기 한번 해 볼게요. 꽈배기 아저씨가 꽈배기를 만들 때 밀가루를 이렇게 반죽을 해서 길게 뽑아요. 네. 그리고는 가운데를 딱 잡고 음 돌립니다. 그렇죠? 예. 근데 이게 돌릴 때 오른쪽으로 돌릴 수도 있고요. 왼쪽으로 돌릴 수도 있어요. 겉으로 보면 두 꽈배기는 비슷하게 생겼어요. 그런데이 오른쪽으로 돌린 꽈배기는 음 절대로 뒤집고 회전하고 어떤 짓을 해도 왼쪽 꽈배기가 되지 않습니다. 그렇니다. 당연히 예. 그래서 이제 왼쪽 애초부터 우리가 꽈배기는 왼쪽 꽈배기와 오른쪽 꽈배기가 두 가지가 있습니다. 꽈배기 사 먹으실 때 한번 보시면서 사람도 좌파와 우파가 있습니다. 그렇습니다. 예. 예. 좌파는 이상하게 돌려도 우파 안 되고 우파는 아무리 뭐라고 해도 파가 안 됩니다. 입자의 세계도 그래서 입자도 세계도 똑같이 좌파 우파가 있는데 보시면 우리가 알고 있는 여기 이제 영문을 보면 이게 전자고요. 아 지난번에 얘기했던 뮤원 뭐 타우 입자 여러 입자들 있습니다. 여기가 이제 쿼크이 쿼크 디쿼크 이런게 있는데이 모든 입자들은 여기 보시면 왼쪽으로 돌아가잖아요. 그니까 손을 엄지 손가락 이렇게 세우시고요. 예. 엄청가리에다 작대게 놓고 이렇게 회전하는 방향으로 놓으면 왼손이죠. 저놈은 예 예 그래서 왼쪽으로 돌아가는 입자들이 다 있는 반면에 저쪽 오른쪽에 그린 거를 보면 떨어져죠. 그래서 이쪽은 전부 다 오른손 입자들이고 예 여기는 전부 다 왼손 입자들입니다. 중성미자는 신기하게도 실험적으로 단 한 번도 지금 오른쪽으로 회전하는 중성비자를 발견한 적이 없어요.

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왼손 중성미자라는 관측

아 이게 위에서 내려다 보면 반드시 시계 방향으로 돈다는 거죠. 그렇죠. 왼손잡이로 둔다는 거죠. 위에서 보면이 시계 방향으로 두는 거죠. 예. 왜 그럴까? 알 수 없는 거죠. 음. 뭐 이론적으로 뭐 설명할 수 있나? 사실은 설명할 수가 없는 거예요. 그냥 우리가 실험을 해 보니까 중자 중성자 한쪽 방향으로만 돌더라. 지금 그거든요. 그래서 그러면 여기 무슨 신비로운게 있냐? 왜냐면 모든 입자들은 왼쪽과 오른쪽을 짝으로 신이 다 만들었을 텐데 왜 중성비자는 짝이 없이 모태소레로 태어났는가? 전자도 왼는 전자 이렇게 도는 전자가 항상 있어요. 항상 있죠. 왼쪽 항상 쌍으로 있습니까? 쌍 모든 입자들은 왼쪽으로 돌면 오른쪽으로 돌 돌죠. 당연히. 어 그니까 한 녀석이 왼쪽으로도 돌다가 오른쪽으로도 돌아요. 아니면 왼쪽으로 도는 도는 전자는 전자. 물론 이제 자가 있을 때 왼쪽으로 도는지 오른쪽으로 도는지는 이제 그 달리는 방향을 결정을 해야 할 알 수 있잖아요. 그 뭐 반반 있죠. 당연히 왼쪽 도는 입자 반, 오른쪽는 입자 반. 그런데 중성 미자는 한쪽으로만 돌더라. 물론 여기서 오해하시면 안 되는게 이게 입자가 사실은 크기가 없잖아요. 크기가 없는데 크기가 없는 돈다는 거 자체는 사실은 지구같이 크기가 있으면 지구는 도는게 확실한데 전자는 크기가 없다고 얘기해 놓고 예 도는게 뭘 돈다는 거냐 도기에 보일 리가 없잖아요. 있지 않습니까? 아주 미세하게 전자가 크기가 없나? 크는 있고 이런 건 아니니까 굳이 설명하자면 확률로서 분포한다 각 운동량이 있다는 거죠. 음전크는 없지만 가운동이 존재하고 그 가운동을 우리가 스핀이라 불러요. 아, 근데 그 스핀이 왼쪽 스핀이 있고 달리는 방향에 의해서 오른쪽 스핀이 있는게 정상인데 이상하게 충성자는 한쪽 스핀만 갖는다 이거예요.

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짝 없는 입자의 수수께끼

왜 그럴까? 왜 그럴까? 예. 모태 솔로라는 거예요. 예. 음. 이게 도대체 어디다 써 먹을 수 있을까?서 제가 그림을 한 장 더 가져왔는데요. 혹시이 영화 보셨나요? 우리나라에서는 이게 컨택트란 걸로 번역이 됐고요. 영화에서 아마 미국에서는 아마 어라이벌이라는 영화로 있었어요.이 영화를 보시면 갑자기 어느 날 저런 외계인이 지구에 도착을 해서 저런 비행접시 같은게 등장하죠. 예. 그때 이제 언어학자하고 어 물리학자 둘이 갑니다. 음. 그 물약자의 존재감이 굉장히 없던 영화예요. 그냥 물약자는 따라만 가고 별로 하는 일 없고 전부 언어학자가 외개인하고 어떻게 소통하는 얘긴데 거기 보면 이제 이런 물론이 영화에 나온 대사는 아니고 제가 이제 전엔 얘긴데 이분이 이제 저분한테 왼손 들어 봐. 음 그랬더니 저기 있는 외계인이 왼손 왼쪽 오른쪽을 구별할 수가 없잖아요. 우리 단어를 알아야 되니까. 예. 그렇죠. 자, 그가 외계인한중에 안드로든가 [목을 가다듬음] 알파센터든 외계인과 통신을 하게 될 때 우리의 문명을 전달하려면 왼쪽 오른쪽을 전달을 해야 되잖아요. 전달할 방법이 없죠. 왜 그러냐면 다음과 같습니다. 자, 우리가 이제 그 외계인한테 안드로메다 성원을 한번 봐 봐. 걔 오른쪽으로 돌고 있거든. 이렇게 하면 어, 여기 보면 이제 요요거 한번 봅시다. 여기 보면 이쪽에 돌아가는 쪽으로 손을 해 보면 왼쪽으로 돌아가죠, 지금. 네. 이 안드로이서 갤럭시는 예 그거는 여기 서서 봐서 그래요 사실은 아 뒤집어서 보면 반대쪽으로 오른쪽으로 예 마찬가지로 우리가 얘는 지금 오른쪽으로 돌죠 우리 손으로 이렇게 위에서 보면 반시계 방향으로 돌잖아요. 예. 아, 그러니까 우리가 이제 외계인한테 아, 안드로메다는 왼쪽으로 돌아.

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외계인에게 좌우를 알리는 법

저 갤럭시는 이게 왼쪽이야라고 설명을 하면 예. 그 우주인이 반 뒤집어 있으면 아니야. 오른쪽으로 돌아. 어. 아, 그니까 우주에서는 너 시계 방향으로 도니 반시계 방향으로 도니라는 질문을 하면 안 되는 거군요. 당연히 안 되죠. 왜냐면 내가 어디서 있느냐에 따라서 왼쪽 도로 쪽 그러니까 애초에 왼쪽으로 도는 은하와 오른쪽으로 도는 은하를 구별할 수가 없어요. 예. 예. 그니까 뒤집으면 바뀌니까 그렇죠. 왼쪽 오른쪽이라는 개념이 그냥 상대적이기 때문에 그런 거죠. 그렇죠. 예. 그래서 만약에이 우주인과 우리가 통화를 하려면 어떻게 왼쪽 오른쪽으로 알려줄 수 있냐? 중성미자를 사용하면 됩니다. 자, 이제 이게 정요 [웃음] 아 중성미자 용도가 드디어 생겼네요. 드디어 생긴 거죠. 아 그 자식 왜 왜 존재하는지 예 존재감도 없고 뭐 그랬는데 드디어 존재감이 드러납니다. 어떻습니까? 그거는 자 1956년이 되면요. 저 자료 화면 보시죠. 예. 어, 우여사란 분이 이제 실험을 해요. 어떤 실험을 하냐면 여기 이제 코발트라는 핵이고요. 27번 코발트 핵이고요. 그걸 이제 자석을 놔서이 핵을 정렬를 시켜요. 예. 그요 길이가 1인 이게 각운동량이 1인 거죠. 스핀이 1인 코발트이 붕괴를 하면 음. 스핀이 반쪽 자리 두 개는 나눠집니다. 이렇게 화살 화살표를 두 개로 나눴습니다. 제가 코발트 핵이 붕괴한다는게 무슨 말인지 저희가 알 거라고 생각하시면 저희를 무시하는 [웃음] 코발트라는 그건 이제 방사선 원서고요. 예. 얘가 이제 붕괴를 하면 니켈로 바뀌어요. 그러면서 뭘가내는 건 전자하고 중성비자를 내놓습니다. 그러니까 소위 말해서 베타 붕괴를 해요. 베타 분계라는 거 이제 전자를 지난번에 낸다고 지난 시간 동영상을 다시 보셔야 됩니다.

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베타 붕괴와 코발트 실험

근데 코발트에서 전자 하나가 빠져나가면 니켈이 된다고요. 왜냐면 지난번 얘기했습니다. 이제 중성자가 바뀌니까 그래서 이제 중성자가 양성자로 바뀌니까 27번 핵이 28번 핵으로 바뀌고 아 전자를 하나 내고 중성미자를 하나 낸다는 거 이제 지난번 우리가 보는 거 아 양성자에서 뭐가 이렇게 하면서 중성미자가 하나 나오면서 뭐가 바뀐다고예 중성자가 전자를 내면서 중성자는 원래 중성이었는데 마이너스를 내니까 얘는 플러스로 바뀔 거죠. 그래서 양성자가 되고 그러니까 이제 원자 번호는 오히려 늘어나고 아 아예 성분이 바뀌는 거군요. 그렇죠. 성분이 바뀌죠. 폐기 바뀌니까. 음. 그 여기 보시면 다시 한번 자료 한번 가시면 음.이 길이가 1이었던이 스핀이 예. 2분지 일자리 반쪽 자리로 쪼개지면서 서로 반대로 날아갈 거 아니에요. 그 날아가는데 여기 첫 번째 그림을 보면 얘는 얘가 반대로 날아가니까 왼쪽 스핀입니다. 그래서 이렇게 밑에서 보면 왼쪽으로 돌아가는 거고요. 예. 얘는 위로 날아가니까 소위 말서 반중성미자는 오른쪽 스핀을 가져요. 그러니까 오른쪽 반중성미자가 오른쪽 스핀이라는 얘기는 중성미자가 왼쪽 스핀이란 얘기예요. 실험을 하면이 왼쪽 그림만 나타나고이 반대쪽 그림이요. 전자가 위로 올라가고 중성비자가 밑으로 내려와서 음 스피니 방향이 반대로 된 이런 사건은 발견이 안 됩니다. 어 미리는 이제 실험적인 5차 때 발견이 되지만 예 즉이 얘기는 뭐냐면 우리가 우주인을 만났을 때 다음과 같이 얘기할 수 있어요. 통신을 타다 쳐서 원을 쳐서 너네 저 원소 주일표 아니 그러면 이제 저쪽 우주인이 아 저 교회계인이 원소 주기율표 우리도 알지 우리 멘델레프가 발견했어 우리 지구 맨델레프가 이거 했거든 거기서 이렇게 2

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약한 힘의 비대칭 확인

7번 원소 찾아봐 그 코발트 우리는 코발트라 불러 아 그거 너네 코발트라 부르는구나 걔에다 자석을 대고 걔를 정렬를 시킨 다음에 걔가 베타 붕괴를 할 거야 응 그러면 이제 걔가 어 그래 베타 분개를 해근데 신기하게도 전자가 아마 밑으로만 쏟아질 거야음 음석의 반대방향으로만 네 그래서 그 방향을 그 스핀 방향을 우리는 왼쪽이라 불러 아 아 그러면 걔도 똑같이 베타스계 실험을 하고 아 지구인들이 얘기하는 중성비자가 왼쪽으로 돈다는 건 이걸 왼쪽이라고 얘기하는 거구나 해서 일제히 왼쪽 오른쪽을 구별할 수 있게 있게 돼요. 예. 와. 여기서 대칭성이 완전히 깨진 거죠. 아. 아 그래서 대칭성이 깨져 있기 때문에 우리가 우주인한테이 대칭성 깨진이 정보를 전달함으로써예 우주인과 왼쪽 오른쪽을 구별해서 얘기할 수 있습니다. 이게 우리가 지구인이 얘기하는 왼쪽이야. 아 그럴 때 쓴다. 그렇죠. 근데 그럴 일은 잘 없지 [웃음] 않겠습니까? 순수님. 그래도 용도가 있는게 어디니까 언제 쓰겠습니까 그거를? 야 참 [목을 가다듬음] 그렇습니다. 그래서 중성비자가 용도가 없는 건 아니고요. 예. 어, 먼미래 우리가 외계인과 우리가 의사 소통을 할 때 왼쪽으로 쪽을 정의할 수 있고요. 어, 이제 다음 그림입니다. 이게 이제 오늘 사실 아까 우리 저기 이프로님이 얘기하신 그 얘기를 이제 꺼내야 되는데요. 예. 중성미자가 정말 중요한 이유로 설명을 이제부터 드리겠습니다. 이게 사실 막바지 얘긴데. 어. 다시 한번 태양 그림을 가져왔어요. 음. 이제 이제 아실 거예요. 저 안에서 지금 행합이 벌어지고 저 그 코 안에서 중성미자가 막고 쏟아지고 있다는 얘기는 다들 알 거예요. 태양이 나면서 태양이 저기에서 중성 미자가 지금 나오고 있죠.

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46억 년 동안 타는 태양

그죠? 이렇게 보시면 현재 46억 이거 뭐 제가 정확 이건 제가 계산한 건 아니고요. 그냥 보니까 46억년째 비신하고 있고 한 번도 불이 꺼져 본 적도 없고 여전히 활활 타고 있다. 여기 왜 타고 있는지를 지난번에 설명드렸던게요 그림인데요.이 이 안에 다시 한번 이제 환기시켜 드리면 양성자 두 개가 부딪혀서 중양성자가 그 비싸다는 중양성자가 되고 예 중양성자가 다시 양정자를 받아서 헬륨 3, 헬륨 3가 되고요. 이것도여 굉장히 비싼 물질입니다. 음 헬륨 3 두 개가 부딪혀서 우리가 알고 있는 헬륨이 되고 양성자 두 개를내는 반응을 우리가 PP 체인 양성자 양성자 음 체인 체인 같이 생겼잖아요. 양성자 양성자 반응이라 불러요.음 음. 그래서 양성자 두 개가 들어가서 중양성자하고 이렇게요 반응이 벌어지고요. 최종적으로 지난번 얘기했던 그 중성비자 두 개가 튀어나오고 에너지가 나온다. 요게 이제 핵 안에서 저기 태양 안에서 벌어진 걸 태양 안에서의 핵분열이죠. 저게 핵분열 핵분열이 핵융합이죠. 핵융합 예 저러면서 태양 빛을 낸다는 태양빛을 그죠. 근데 여기서 이제 제일 중요한 메시지가 뭐냐 하면 사실은네 요렇게 부딪혀서 지금 융합이 되는 과정은 굉장히 빨리 벌어지는 과정들이에요. 그러니까 순식간에 붙여 놓으면파박팍하고 붙어요. 지난번에 왜 강력 양력 무엇이 강력이냐? 둘이 갖다 놓으면 바파박하고 반응이 하면 강한 힘이고 서로 소 닥쳐다보듯이 반응을 안 하면 약한 힘이다. 이렇게 얘기했듯이 예. 좀 강해요. 이건 강하게 벌어지는데요. 여기서 바로 이게 키 포인트입니다. 요게 뭐냐면 양성자가 중성자로 바뀌는요 과정은 중성미자가 관여하잖아요. 네.요 힘은 양력입니다. 즉 양성자가 중성자로 바뀌는 반응은 잘 안 벌어져요.

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느린 반응이 만드는 지속성

네. 왜요? 이게 약한 약한 힘이니까. 즉 웬만해서는 양성자가 중성자로 바뀌는 일이 거의 없는데 없다. 예. 음주미약는 일고 그게 벌어져야만이 벌어져서 헬륨을 만드니까예 제가 이제 어떤 말씀을 드리냐면 만약에 음 이런 양력이 없이 핵융합이 그냥 벌어지면 어떤 일이 벌어질 것인가? 뭐냐면 태양은 생기자마자 음 순식간에 행합을 다 하는 거예요. 한꺼번에. 예. 예. 그래서 초신정처럼 꽝 폭발하고 그냥 사라져요. 아지 혼자 활활 타 버리다 끝난다. 그냥 혼자 불 붙이면 수업을 시킬 방법이 없어요. 그냥 활 한꺼번에 팍하고 폭발해서 젊은 남녀의 사랑이구나. 그렇죠. [웃음] 예. 왜 지난번에 왜 핵폭탄은 우리가 연쇄 반응이 벌어져서 한꺼번에 터지면 핵폭탄 연쇄 반응을 저지시키면 핵발전소. 네. 그렇잖아요. 행도 마찬가지요. 내버에서 모두 붙으면 행융합. 예. 근데 그것을 저렇게 양력이 들어가서 천천히 융합을 방해하는 놈이 있으면 우리가 알고 있는 태양 오래나게. 오래오래 행용합. 그래서 이제 결론적으로 어 어떻게 보면 저 중성미자가 없으면 네. 태양은 순식간에 그냥 행융합으로 바로 사라지는 거죠. 아, 다시 아까 그 다시 보여 주세요. 아니, 그러니까 저 중성 미자라는게 있어서 한꺼번에 행용합이 일어나서 펑 터지지 않고 천천히 융합이 되게 만든다는 뜻입니까?요 과정이 늦게 벌어지기 때문에. 저기서 중성 야, 그 중성 미자가 저 V라고 쓰 있는 하얀색 [목을 가다듬음] 뉴라고 쓰 있는 예. U 그릭 레터로 뉴라고 쓰 있는요 과정이 없으면 예.요 과정이 만약에 빨리 일어나면 그니까 P는 양성자 예. 는 애는 중성자 중성자 양성자가 중성자 되려면 어떻게 돼야 되는 거죠? 양성자가 중성자가 되려면 마찬가지로 이제 중성미자하고 전자를 내야죠.

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양성자와 중성자의 변환

전자 양성자가 전자를 하나를 버린다고요? 전자를 하나 버리니까 얘는 플러스였잖아요. 플러스가 마이너스를 하나가 가지고 먹은 거니까 플러스 먹어야 중성자가 되는 거죠. 중성자가 되는 거죠. 그러니까 존재하는 양성자가 돌아다니는 전자 하나를 어디서 먹으면 중성자가 되고 그거는 이제 우리가 알고 있는 이제 반응의 역이고 여기서는 지금 보면 사실은 양 전자가 나오잖아요. 예. 그러니까 전자 중에서도 플러스 전기를 가진 전자를 내보내는 거니까 내가 가진 것 중에 플러스 전자 내가 가지 플러스를 가진 놈을 전자를 통해서 내보내고 그게 그 양전자고 그러면서 중성미자를 하나내는 거죠. 왜 나와요? 중성미자는 그 지난번에 얘기했지만 그이 전자가 모든 에너지를 가져 나오지 않고 항상 그 에너지를 다 안 가져나고 이렇게 잃어버린다 그랬잖아요. 그래서 그 파울리가 그 잃어버린 에너지를 설명하기 위해서 중성미자라는 아이가 에너지만 가지고 도망간다고 했었고 아 그렇죠. 다시 돌아가는 거죠. 지난주 얘기. 아, 어제 팔레스타인 얘기를 했더니 머릿속에 또 [웃음] 다 팔레스타인으로 갈까 가지고 괜찮습니다. 괜찮습니다. 아, 괜찮습니다. 예. 그래서 이제 다시 한번 이제 여기가 굉장히 중요한 내용이니까요. 양성자가 양성자가 양전자를 내고 플러스 하나를 버려서 그렇죠. 그리고 이제 중성비자로 반드시 하나 에너지를 가지고 도망가는 중성비자를 내고요. 예. 그래야 중성자가 되고 중성자가 되고 그래야 중앙성자를 만들고 그다음에 쭉 이런 일이 벌어지는데 음. 음. 바로 여기서부터 여기까지 벌어지는요 과정이 양력이고 잘 안 벌어지는 반응이라는 거예요. 음. 그러니까 얘가 전체이 과정 중에 시간이 제일 많이 걸리는게 뭐냐면요 과정입니다. 음. 그니까 얘가 시간 다 끄는 거예요.

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태양 폭발을 늦추는 약한 힘

혼자서. 아. 그러니까 이게 한꺼번에 행합으로 태양이 폭발하고 싶어도 음요 반응이 양력이기 때문에 네. 태양이 저렇게 빨리 폭발 못 하고 천천히 오랫동안 탈 수 있는 거죠. 그 질문이 있습니다. 그러면 저 과정에서는 중성 미자가 역할을 한게 아니고 양성자가 전자를 플러스 전자를 하나 빼면서 거기에다가 중성미자까지 같이 나오면서 중성자가 된다면서요. 고고 반응을 양력이라 불러요. 근데 그건 중성미자가 한 역할이 아니잖아요. 중성미자는 저 과정에서 천천히 튀어나왔을 뿐이지 양력에 의해서 중상미자가 역할 한 겁니까? 저기서 그니까 엄밀는 양력이죠. 양력 양력 양력이 예리한 질문이 아닙니까? 예리한 질문 아니 이거 이거 굉장히 중요한 질문이에요. 저 너무 잔인한 질문입니다. 지금 [웃음] 우리는 중성자의 역할을 뭐 어떻게 하나 좀 찾아 주려고 억지로 어 억지로 [웃음] 그 아유 제가 저런 역할도 하잖아요. 하고 좀 격려하고 넘어가려고 그러는데 쥐가 의도한 바도 아니고 쥐가 튀어나오는게 결과지 쥐가 만든 역할은 아니 역할이 아니지습니까라고 부르면 아니 근데 안기자님이 지금 양력을 이해하신 거예요. 저말을 하시면서 예 저 말씀 하시면서 지금 안지사님이 양력을 제대로 이해하신 거예요, 지금. 네. 왜요? 왜냐면 [웃음] 결국은 지금 양력을 양력에 의해서이 반응이 늦게 일어나는 거고 약한 거기서 중성민자가 튀어나온 거잖아요. 그러니까 매개 하는 건 애초의 양력이었어요. 아, 양력의 결과로 지금 중성미자가 나오 중성미자가 나오는 건 맞고 중성미자가 나오는 걸 보면 양력임을 알 수 있는 겁니까? 그죠? 그렇죠. 아, 그걸 보고 예. 강한 결합에서는 중성미자가 안 나오나? 강한 결합에서는 중성미자 안 나오죠. 아, 왜요? [웃음] 중성미자는 지난번 말씀드린 대로 약한 힘에 의해서만 보이는 친구예요.

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약한 힘의 산물인 중성미자

그 중성미자는 약한 힘의 산물이군요. 그러니까 약한 힘의 삼물 약한 힘과 중성미자는 뗄 수 없는 약한 힘의 산물이니까 애가 태어날 때부터 약한 힘으로 태어났으니까 존재감 없이 그냥 떠돌러만 다니는군요. 말도 없고. 짝짝도 없고 뭐 이런 일들이 다 벌어지는 겁니다. 아, 약한 결합에서만 가끔씩 튀어나오는게 중성 미자다. 맞습니다. 그래서 우리가 일반적으로 물약을 배우면서 중력, 전자기력 이런 것들은 우리가 뭐 유튜브 찾아보면 많이 나오는데 네. 양력에 대한 것 찾기 힘들어요. 왜냐면 물리학자들조차도 이걸 완벽하게 설명을 해 주고 뭐 이렇게 많이 연구되고 있는 분야가 아니거든요. 그럼 뭔가 우주에서 벌어지는 어떤 반응의 결과물로 나오는 하품 같은 거. 아 뭐 예 그게 이제 중성미자인 [웃음] 거군요. 그러니까 그니까 태어난 과정이 슬프네. 중성미자는 태어난 존재부터 슬프게 태어나네. 그러네. 어 그래서 존재감 없이 회사에서 말 없이 가는 존재라면서요. 말도 없이 유령처럼 떠 또 돌아다니까. 근데 그렇지만 그렇게만 보실게 아니고요. 다음 자료를 보시면 이게 우리의 우주의 역사입니다. 우주의 역사를 나타내는 그림인데 아마 인터넷에서 엄청나게 쉽게 찾을 수 있는 그림이고요. 종모의 그림이지만 제가 설명을 드리면 여기가 이제 우리가 어떻게 보면 양자 요동에서 우주가 탄생한 거고요. 한 점에서. 그러니까 이제 빅뱅의 순간이죠. 음. 그래서 이제 그 팽창을 한다고 합니다. 그러고 나서 이제 우주가 쭉 팽창을 해서 오는데 우리가 어디냐면 여기 있어요. 지금 여기 여기 있는데 지금 빅뱅 이후 한 138억년 여기 있는데 우리가 벼 별을 본다는 얘기는 뭐냐면 과거를 보는 거잖아요. 과거에서 온 빛을 보는 거예. 그렇죠. 그러니까 우리가 과거를 본다는 얘기는 뭐냐면 이렇게 보는 거거든요.

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먼 우주를 보는 시간 여행

지금 이렇게 빛을 그니까 여기 과거에서 날라온 빛들을 지금 보고 있는 거예요. 다 그 주변으로. 그렇죠. 그러 보면 우리가 우주 끝을 보면 어디가 보이냐면요. 아마 최초에 별이 생기는 지점들을 볼 거예요. 한 1억년 정도. 1억년에서 한 2, 3억년 정도의 별이 생기는 점이 보일 거고 그 넘어서는 별이 없어요. 아직 개스가 뭉쳐서 별을 안 만들었으니까. 음. 수소 개스는 만들어졌는데 예. 그게 뭉쳐 가지고 별을 못 만든 상태. 행융합이 안 일어나는 상태잖아요. 그니까 행융합이 안 일어난이 상태에서는 우주가 깜깜합니다.요 부분을 뭐라 부르냐면 이제 불 꺼진 우주라 불러요. 우리 옛날 노래 중에 불 꺼진 창 있듯이 우주도 불이 꺼진 순간이 있었거든요. 아무것도 아니었을 때 빛이 나오기 전 시대. 응. 아니요. 빛은 나왔는데 빛은 나와 여기가 이제 여기가 빛 소위 말해서 원자들이 만들어지고요. 수소 원자들이 만들어지고 하다 보면 수소 원자들이 이제 빛을 내고 흡수하고 이런 일들을 하잖아요. 그니까 이제 빛이 막 움직이긴 하는데 아직까지 별이 안 만들어진 거죠. 음. 그러니까 우주에 수석 가스는 있고 음 빛들은 왔다 갔다 할 수 있어요. 예. 근데 얘들이 수석 가스들이 뭉쳐서 행합이 벌어져야 별빛이 나올 거 아니에요. 예. 그것까지 그즉 우주 탄생돼서 원자가 만들어지고 별이 만들어지는 한 억년 정도, 수억년 정도 시간까지는 우주에 별이 없었어요. 예. 그러니까 밤안늘에 별이 깜깜한 거죠. 그러다가 이제 1학년, 2학년 지나면 개스들이 뭉쳐서 행합이 벌어지고 그때부터 별에 불이 켜져요. 그니까 뭘 생각하시면 되냐면요. 크리스마스 때 불을 다 끄고 방에 예 갑자기 이제 해피 버스데이 하기 전에 불을 하나 시키는 거죠.

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별이 켜지는 우주의 역사

여기저기 여기저기 별이 켜지면서 밤하늘이 아름답게 만 만들어지는 거고 그래서 이제 오늘날 이렇게 은하 별들이 가득 찬 우리가 우주에 사는 거잖아요. 예. 제가 하고 싶은 얘기 뭐냐면이 별들이 만약에 양력이 존재하지 않아서 한꺼번에 다 강력으로 폭발적으로 다 반응을 했다면 음 여기서 다 우주가 끝났을 거예요. 아 근데이 애들이 40억년 50억년 90억년씩 별이 빛나고 있는 이유는 전부 저 반응이 늦게 일어나기 때문에 양력이 늦게 일어나기 때문에 저걸 저지하면서 별이 오래 타는 거죠. 아 태양과 마찬가지로. 태양과 마찬가지로. 그래서 우리가 밤안의 별을 봤을 때 제가 왜 40억년 동안 우리를 비춰주고 있는 거야? 으흠.이 물론 에너지를 내고 빛을내는 것도 중요하지만 쟤를 한꺼번에 폭발하지 못하도록 양력이 천천히 태우겠다라는 거기에 감사해야 된다가 오히려 예 중성미자의 진짜 존재 같칩니다. 야 즉 지난번에 잠 잠깐 또 노래 노 노래 얘기 나오면 우리가 이렇게 따스한 햇살과 아름다운 별과 이런 생명체들을 다 즐길 수 있는 이유는 네 사실은 그 양력에 있어요. 충성미자에 음 그 양력이 없다면 우리 우주는 태어나자마자 뻥 하고 다 터지고 다 그 반응이 버벅버벅 하고 그냥 불꽃놀이로 끝나는게 우 우 우주인데이 불꽃놀이를 끝나지 않고 오늘날 같이 아름다운 서서히 서서히 138학년을 존재했던 이유는 음 양력이다. 이제 그 말씀을 저거는 그러면 지금 원자력 발전도 똑같은 원리입니까? 원자력 발전도 한꺼번에 펑 안 하고 원자력 발전도 컨트롤을 안 하면 예 순식간에 과열를 일으키면서 폭발하겠죠. 그니까 잘 우리가 감속제를 통해 가지고 그 중성자들을 반응하게 만들고 또 시키고 하는 일들을 하죠. 중성자들을 흡수해서 더 이상 반응을 못 하도록 어 중성자 개수도 컨트롤하고 그래서 천천히 태우는 거죠.

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별을 오래 살게 하는 조절 장치

아 마치 인간이 원자력 발전설 하듯이 예 우리 자연계에서도 우주가 한꺼번에 폭발하지 못하도록 양력이 그것을 저지하고 있는 거죠. 약한 반응이라고 하는게 존재하고 그게 그런 반응이 별 안에서 일어나고 있기 때문에 별이 오래 타는 거죠. 그별이 오래 타는 거다. 안정적으로. 그런데 그렇게 안정적으로 타는 약한 반응에서는 중성 미자가 나온다는 거죠. 그렇죠. 그러니까 중성 미자 덕분에 그게 약한 반응으로 되지 된게 아니라 엄밀리는 약한 힘 때문에 그런 거죠. 약 그렇죠. 약한 힘의 결과물이 중성자인 거죠. 그리고 약한 힘의 결과물이 중성미자로 나온 거죠. 음. 중성미자 중성미자는 그러면이 약한 반응이 나타나고 있습니다라는 걸 알려주는 어 신호이거나 지표인 거네요. 아 우리는 그걸 보고 아 이게 약한 반응인 녀석이구나라는 걸 알게 되고 맞습니다. 어 이거 뭐 지난 시간 하고 오늘 완전히 다 두 분 이해하신 거 같은데 [웃음] 너무나 기쁩니다. 아 야 그런 흔적이구나. 그러니까 흔적이지. 흔적. 약한 반응의 흔적. 어. 음. 음. 태어나면서부터 슬픈 존재. 음. 힘없는 존재인 거지. 힘없는 존재. 그렇지만 우주의 138학년을 지배하고 있는 그 시간을 지배하고 있는 약한 힘 충성민이자인 거죠. 아, 근데 그게 그 반응이 빠른 반응이었다면 정말 큰일 났겠네요. 아, 그러면 뭐 버리처럼 우주가 끝났겠죠. 모두. 만약에 강력하고 전자기력만 있는 세상이면 모두 다 뭉쳐버리고 다 터지고 끝났겠죠. 음. 자, 그래서 이렇게 중성비자에 대한 의미까지는 이제 살펴봤고요. 예. 이러니까 이제 중성미자로 노벨상을 여러 번 봤잖아요. 지난번 잠깐 일본도 받고 카나다도 받고 일본은 중성미자로 두 번이나 노배 그런 중성미자가 존재한다는 증명하면 노벨상 예 중성미자가 진동을 해서 노벨상 그 중성미자 이제 소위 정성 시대가 열렸는데 우리 뭐 국민들은 잘 모르죠 정성시대 맞아 근데 사실 정성시대입니다.

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땅·물·얼음으로 들어가는 이유

왜 그런지 오늘 이제 몇 개 사진을 준비했는데요. 첫 번째 사진 보겠습니다. 어, 여기 보면 이제 땅 속에서 물속으로 그다음 얼음 속으로이 얘기를 왜 하냐면요. 중성미자를 찾으러 물리학자들이 땅 속으로 들어가고 물속으로 들어가고 얼음 속으로 들어갑니다. 실질적으로 먼저 첫 번째 보여주는 사실은 이건 일본인데요. 네. 일본은 이미 카미오칸데 슈퍼 카미오칸데를 만들면서 노벨상을 두 번이나 탔거든요. 저 기계 이름이 카미오칸데예요. 카미오칸데는 이제 그 탄광의 이름이고 그 뒤에 보면 카미오카가 탄광의 이름이고 안데라 그래서 an가 맨 그때부터 있는데요. 그건 이제 지난번에 얘기했지만 핵자 붕괴 실험에서 온 이름입니다. 그래서 이제 카미오 칸대가 고유명사가 돼 버렸는데 어 하이퍼 카미오 칸대는 이제 슈퍼 다음이니까 뭐 붙일 말이 없잖아요. 슈퍼보다 더 크니까 슈퍼 더 크니까 하이퍼 그래서 자그마치 여기 보시면 70 예 높이 70에 정말 거대한 물만 톤을 집어넣은 거대한 물탱크 물통을 만들고 있습니다. 자 그러니까 이제 지난번보다 훨씬 더 중성미자를 많이 보겠죠. 큰 물에 중성미자가 지나가면 지난번에 빛을 발세한다 그랬잖아요. 거기서 빛이 팡하고 발 그렇죠. 체코빛이 발생하고 지난번 봤지만예. 저렇게 큰 물통에다가 물을 넣고 저 벽면이 뭐였죠? 병면이 지금 이게 전부 다 광센서죠. 전부 다 광센서. 예. 그러면 카메라들을 달아놓고 그죠. 빛이 나면 관찰할 수 있는 센서를 달아 놓고 그렇죠. 여기서 이제 빛이 나면이 광센서들이 그는 거죠. 빛데 물을 가득 물이 가득한 그곳에 중성미자가 지나가겠죠. 저 물통 껍데기도 뚫는 거죠. 중성미자. 아 당연히 뚫죠. 아무거나 다 뚫는 거예요. 뭐 뚫고도 지나가 한데 하필이면 이제 저 물 속에서 반응이 났을 경우에 이제 반응을 한다는 저기 신호를 잡을 수 있다는 거죠.

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4만 광센서의 새 검출기

자, 그래서 이게 광센서만 4만 개를 달아요. 아,이 4만 개짜리 카메라를 달고 물을 가득 채운이 탱크를 만듭니다. 뭐 세 번째 노벨상을 노리는 거겠죠. 1번이네 발견해 보려고. 그리고 현재에서 또 새로운 것들을 할 수 있으니까. 아, 그렇지. 기억난다. 저 중성미자가 계속 오고 있는데 음. 오고 있어도 그냥 조용히 하고 지나가니까 아무런 반응은 안 하니까 정말 갑자기 중성미자가 막 수억 어깨들이 한꺼번에 오는 이런 사건이 벌어지지 않으면 음 관찰이 안 되는네 근데 어쩌다가 많이 있으면 어쩌다가 뭐가 반응을 한다면서요? 음다 반응하죠. 하필름이면 물통 지나가다가 예. 물통 지나가다가 하필이면 그 순간에 반응을 한 경우만 잡는 거죠. 물통 밖에서 반응도 하죠. 당연히. 예. 그런 거는 그런 건 못잡고 카메라가 없으니까. 그래서 이제 광센서 있는데 안에서 반응하는 것만 세서 네. 또 이게 날라오는 방향을 알 수 있으니까요. 왜냐면 빛이 이쪽에서 나오면 태양이 저쪽에 있는 거지. 예해서 아까 찍은게 태양의 사진이고 사진 그래서 일본은 이거를 카대를 만들어서 그 소면에서 그 지난번에 있던 카미역한데 그 슈퍼 카미역 칸데보다 조금 떨어진 는데데요. 거기다 또이 시설을 만들고 있어요. 그래서 듀에서 날라오는 그 중성미자 중에 어떤 한 녀석이라도 반응을 하면 착칵 찍어 가지고 발견했다 하려고 노벨상 또 그렇죠. 그러니까이 또 이것도 뭐 세 번째 노벨상을 노린다고 봐야죠. 아, 자, 그다음 실험 발견하기 어려운 거야, 이건. 자, 미국에 가면요. 옛날에 그 테바트론이라는 아주 거대한 충돌 실험이 있는데 음. 그 테바트론 실험은 이제 스위스에서 하고 있는 그 유럽에 하고 있는 LHC라는 거대 충돌기가 있습니다.

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미국의 장거리 중성미자 계획

썬이라는 데서. 거기서 이제 밀리다 보니까 이제 그 만들어 놓은 그 가속기가지고 뭘 할까 하다가 우리도 중성미자 하자. 이래서 원래 미국은 중정비사에 굉장히 실험을 많이 했었는데요. 거대한 실험을 아이디어를 냅니다. 뭐냐면 어이 가속기 센터에서 빔을 만들어서요. 그 빔을 타겟을 때려서 중성미자들을 만들어 내요. 중성미자를 만들어서 참고로 이제 회림 연구서는 시카고 금방에 있고요. 일리노이주에 있습니다. 예. 거기서 만든 중성미자를 땅에다 내고 내렸다 꽂아요. 예. 왜 내리다 꽂냐면 이제 지구가 동그러니까. 음. 수평으로 쏘면 지구 밖으로 나갈 거 아니에요. 그러니까 이제 땅속으로 꽂아요. 그렇게 되면 여기서부터 1300km 떨어진 아이오와주를 거쳐서음 사우스타코다까지 가면 저쪽에서 튀어나온다는 거죠. 거기서 이제 튀어나오죠. 거기 이제 센포드 지각의 포를 살짝 뜨는 거네. 그렇죠. 지각의 뭐 이건 좀 과정에서 그린 건데요. 1300km를 날려가서 샘포드 지하 연구 시설에 중성비자 검축기를 놓고요. 예. 거기서 이제 가속기에서 만들어 낸 인간이 만들어낸 중성미자죠. 이건 태양이 만든게 아니고요. 초신성 폭발 같은 거 하면 나오는 그 중성미자 때거리들. 그렇죠. 그거를 인공적으로 만들었 인공적으로 비 가속기 비으로 만들어요. 역시 미국에서는 돈이 많아. 맞습니다. 우리 우리 그 일본 애들은 초진성 폭발했으면 야 그 빨리 관찰하자고 하는 건데 [웃음] 공짜로 관찰해 보려고. 음. 그 인간은 이미 중성비자를 만드는 능력을 가진 아주 지적 생명체입니다. 그래서 입자들을 만들어서 입자들을 때려서 중성미자를 만들어 내죠. 그 중성미자를 여기 보시면 참고로이 이름이 실험 이름이 디이에요. 얼마 전에 개봉한 영화 아시죠?

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액체 아르곤 검출기

굉장히 유명한 살맨 나 잘생긴 친구가 했던 영화 그 이름하고 같은데요. 어 여기 있는 앞자들은 사실 지하에서 하는 중성미자라는 실험이고요. 거기 보면 이제 액체 아르곤 자그마치 14,000원인데요. 아르곤 개스 아시죠? 예. 그 알곤 개스 14,통을 깡통에 넣고 물 대신에이 물 대신에 알곤 개스를 넣고 중성미자가 오는 신호를 찾습니다. 아까 일본은 물을 채웠다고 했는데 물을 채워서 주변에다가 이제 광센서를 다른 거고 예 물은 왜 채웠죠? 물을 채우면 중성미자가 입자를 내고 그 입자가 물 속에서 광속도보다 빨리 달리니까 체코 지난번 충격파처럼 빛을 내고 그 빛을 촬영하는 거였잖아요. 음. 속도를 높이기 위해서 속도를 높이 이제 빛의 속도를 줄이는 거죠. 사실은 물에는 물은 빛의 속도가 느려지는데 중성 미자는 속도가 물에서도 똑같이 가니까 아 빛보다 빨리 가잖아요. 그러니까 이렇게 파장이 생긴 빛의 파장이 생긴다는 거잖아요. 예. 엄밀리는 이제 중성미자가 전자를 만들거나 뭐 뮤원을 만들거나 다른 입자를 만들죠. 근데 그 입자가 네. 빛보다 빠른 거죠. 음. 치사하게 복습을 했군요. 복습 [웃음] 아닙니다. 아 이거 한번 배우면 딱 기억해야 될 거 아니겠습니까? 아 제가 보는 예 물가가 암기력이 더 뛰어난 거 같아요. 뭐가 다 왜 올려 그럽니다. [웃음] 이해야지. 여기 이제 보다시피 여기 보면 저기 고래 사진이 하나 있는데요.이 고래 사진 보면 고래 사이즈가 이만큼 되고요. 아 저걸 물 대신 아르군 가스로 채웠고 그거보다 더 큰 66m에다가 폭하고 높이가 거의 20m. 집이 몇 빌딩만한 걸 옆에 누여 놓은 거고요. 그 빌딩 만한 데다가 아르곤 액체 아르곤을 가득 채워서 네. 거기서 이제 중성미자가 날라오다가 입자를 내게 만든 장치죠.

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실험 장치 안의 연구자

음 그 실험을 시작을 하고요. 여기 참고로 세 번째 사진은 그 깡통 안에 들어가 있는 한국인 과학자입니다. 이분은 텍사스 알링턴에 있는 유재훈 교수라는 교포 과학자고요. 음. 저 안에 들어가서 사진을 찍은게 어느 잡지에 실렸어요. 와. 그래서 그 그 사진을 제가 가져왔고 이제 여기 리키다. 물론 이제 여기다가 액체 아르곤 채우면 워낙 차가운 거니까 그 전에 빠자 나오셨겠죠. 안 그랬으면 얼어 죽으니까요. 아 아르곤이 액 액체 아르곤 아 그렇죠. 예 액체 아르곤을 채워서 실 그 냉각을 해야 되는 거네요. 그렇죠. 냉각을 해죠. 와 그러니까 이런 이런 것들을 한두 개 놓은게 이걸네 개를 또 놓거든요. 예음 그러니까 사실은 전체적으로 보면 한 전체적으로 한 6만 톤에서 7만 톤 정도 충성 미자 있는 거 관찰하려고. 예. 음. 액체 아르곤 감염만도 아마 3,억에서 4,억 정도 들어갈 거. 그렇습니다. 아르 그 저 중성미자가 있다는 거는 알려져 있잖아요. 예. 그리고 이미 이미 확인했잖아요. 그 진짜 그런데 저걸 또 보려고 하는게 뭐 자격 지난번 얘기했다면 그 진동 현상에 대해서 정밀하게 이제 탐 영쪽 한쪽으로만 도는 도는 거. 지난번 노벨상은 말씀드린 대로 진동이 있다 없다만 확인한 거고. 네. 이제부 진동을 하면 진동을 하는 주기는 얼만지? 중성미자에 예. 그러면 그걸 알려면 또 중성미자 우리가 지난번 얘기했던 질량은 얼만지 이런 걸 측정 측정하는 단계거든요. 그 왜 알 알면 뭐가 좋습니까? 어 이제 우주의 신비를 우리가 우주를 알아야 되니까 아 그런 거 하나하나 알 때마다 노벨상을 주는군요. 워낙 알려진게 없어서. 그렇죠. 지금 이제 그거를 인간들이 어떻게 보면 미지 세계를 탐험하는데 옛날에는 신대륙을 발견했다면 이제 이제는 중성미자 세계 양력의 세계를 신대륙을 탐색하는 거죠.

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유럽의 바닷속 검출기

아 그렇게 하나하나 알 알아 알아내는 그렇죠. 알아내는 이유를 맨 마지막에 또 하나 설명을 드리도록 하겠습니다. 네. 유럽은요. 음. 유럽은 이번엔 또 더 재미난 그림을 가져왔는데요. 지중이 아시죠? 예. 지중에선 맛있는 음식을 먹고 뭐 보트를 타고 뭐 이렇게 아름다운 레저 스포츠만 즐기는게 아니고요. 지중에는 굉장히 깊습니다. 사실 제일 깊은데 한 3,000m 음 3km 정도 깊은 깊은 이제 그 커다란 이제 물 탱크인데요. 네 그 지중애를 통째로 이용해서 뭐 통째로 이용하는 건 아니지만 네 거기 지중에도 물이잖아요. 그게죠. 그니까 일본은 물탱크를 앞에 하이퍼카 70, 70 만드는 반면에 갑자기 아이디어가 물탱크 왜 만들어? 호수에 들어가서 바다가 있. 바다에 가서 실험하면 되지. 그렇게 사방을 광산서로 그러게 너무 많죠. 왜냐면 70m도 지금 4만인데 그러니까 이렇게 합니다. 어떻게 하냐면 여기 보시면 줄에 매달아서 광센서를 음 하나 둘 여기 점점점들이 다 광센서입니다. 요렇게 생긴 광센서예요. 예. 듬성듬성하겠는데요. 예. 듬성듬성. 음. 그래서 이거를 지금 지중 여기 보면 이제 굉장히 깊은 바다에다 박아 놓고요. 예. 이렇게 박아 가지고 여기다 광센서를 달아 놨으니까 여기 이제 중성미자가 지나가다가 입자를 만들면 똑같이 빚을 낼 거 아니에요. 그 빛을 내면 그 빛을요 광센서로 찍어서 중성미자가 우주 어디서 나오는지를 측정하는 실험들을 지중회를 가져고 하고 있어요. 야 제가 동영상 하나 들고 왔는데 이게 보일지 모르겠습니다. 한번 틀어 보겠습니다. 예. 저저렇게 생긴 거예요? 아 안 밀렸으 봐. 지금 지중에 빠뜨리는 중입니다. 지금 보면 물에 넣고 있죠? 예. 예. 저기 물에 들어갑니다.

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해저 케이블과 관측 장치

이렇게 그럼 지중에 바닷 속으로 들어오는 저 바닷속에 로봇을 가지고 지금 케이블링을 하고요. 예. 바닥에 받은 다음에 거기다 이제 중성미자 검축을 지중에다 설치하고 있어요, 지금. 아, 저렇게 해서 중성미자가 관찰되면 사진 찍으려고. 그렇죠. 저 사진 찍으면 노벨상 준다고요? 뭐 준다는 보장은 없지만 어쨌든 새로운걸 탐색해서 새로운 지식을 안 생겠죠. 들어가죠. 예. 네. 아 저 지금 그래서 지중의 자체를 프랑스하고 이제 이테리하고 이런 쪽에서는 이제 중성비자 검출기 시설로 만들고 있어요. 야 저건 정말 대단한 거네요. 돈으로 돈으로 노벨상 타는 거 아닙니까? 마치 저건 어찌 보면 돈으로 노벨상을 탄다고 할 수 있죠. 총장실 앞에 잔디밭 깔아주고 학하는 느낌인데. [웃음] 예. 어. 자, 그러면 이제 봤지만 이제 지하도 가고 아까 미국은 가속기로 중성자를 만들어서 1,300km 땅으로 쏘고 네. 이제 유럽은 바닷 속으로 들어가고예. 또 남은 데가 있어요. 남극. 자, 남극 사진 보여 드리겠습니다. 남극. 남극에서 남극은요. 너무나 재밌는게이 통째로 얼음 덩어리예요. 아주 깨끗한 얼음 덩어리에요. 우리 인간이 만들 수 없는 아주 크리스탈 같이 깨끗한 얼음 덩어리거든요. 그 얼음 안에 지금은 사람들이 알 수 없지만 여기 남거 기지고요. 그 남거 기지고 그 남거 기지에서 구멍을 뚫어 가지고 얼음에다 얼음에다 뚫어서 저 제가 다음 사진 가지고 있을 겁니다. 요게 요게 기지고요. 요게 기지고 여기 보면 50m부터 1 이제 1.4km 4km 거의 3kg를 구멍을 뚫습니다. 네. 그 3kg를 구멍을 뚫고 거기다가 체인을 쭉 내리고요. 음. 여기다 이제 광센서를 아까 지중에서 하듯이 음.

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남극 얼음 속의 광센서

광센서를 다 박아 놨습니다. 지금 예. 이미 [한숨] 이미 이건 다 설치가 다 끝났고요. 여기 보면 이제 요게 F펠탑이죠. 에탑이 요만해요. 이게 이제 3km 이거보다 한 열배가 높은 음 그 얼음을 뚫어서 저는 이제 사실 이걸 보면서 물리하게 감탄한게 아니라 저 어떻게 뚫지? 엔지니어링에가 감탄하는 왜냐면 얼음을 뚫는다는 얘기는 뚫다가 가다가 다시 얼거든요. 예. 아, 그렇지. 예. 그니까 처음으로들을 파고요. 한 다음에 그다음부터 뜨거운 물로 워터셋으로 녹여서 축 3kg를 뚫어요. 예. 아, 그 제가 저 제가 감탄한 건 물약자들도 훌륭하지만 저 3kg를 뚫어서 거기다가 광센서를 하나씩 놓으면서 지금은 다 얼었죠. 다시 얘 이제 다시 못 꺼내요, 얘는. 아, 그렇겠네요. 그렇겠네요. 여기 다 박혀 있고 이제 다 얼었으니까 이제 절대 못 꺼내요. 끊어지면 수리도 안 돼요, 얘는. 음. 자, 이제이 얘를 가지고 뭐를 하는지를 잠깐 보여 드리면 여기 또 동영상입니다. 네. 네. 중성미자가 우주에서 날아옵니다. 예. 날라오네예요. 중성미자. 예. 그러다 남국으로 들어가요. 남국 지금 얼음속에 들어갔어요, 지금. 예. 얼음속으로 들어가다가 중성미자 입장에서 봤을 때는 핵만 보일 거 아니에요. 예. 핵과 부딪. 네. 부딪히면 입자가 나오죠. 예. 그 입자가 지금 보시면 이제 삼각형이 생기는 이유는 입자가 빛보다 빨라서 빛이 못 따라오고 있는 거예요. 입자를 예. 아, 그 뒤에서 쫓아. 빛이 뒤에서 쫓아오는 거예요. 그러면서 저기 있는 광센서를 자, 지금 불을 켜고 있잖아요. 그럼 저 광센서 불의 개수와 예, 방향을 측정을 하면 예. 어디서 날라왔는지 알 수 있다. 초신성 어디서 터진 건지 우주 어디서 날라온 건지를 알 수가 있어요.

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고에너지 중성미자의 방향

그 방향을 추적하면 그렇죠.이 방향에서 중성비자가 엄청나게 높은 에너지가 왔구나. 이건 태양에서 온게 아니거든요. 태양에서 온 건 기껏 해야 각도가 다르죠. 각도도 다를뿐만 아니라 에너지가 다르죠. 얘는 태양에서 온 거보다 지난번에 얘기했지만 태양에서 온 거는 수 매부 뭐 100만 전자 볼트요 정도라면 예. 얘는 그거보다 뭐 1천000배 높은 고에너지를 가지고 우주에서 날라오는 거. 그 더 큰 폭발이 있었으니까. 더큰 폭발인지 그건 알 수 없는 거죠. 어디서 왔는지는. 아, 그럼 중성미자는 빨리 움직이는 녀석도 있고 천천히 움직이는 녀석도 있고요. 뭐 속도로 얘기하면 둘 다 광속도로 날라오는 거죠. 다 비슷속도로 날라오 에너지는 이제 더 센 거니까 조금 차지만 음. 예. 그래서 이제 이런 식으로 우리가 이제 보여 드린 대로 아이고 다음으로 넘어갈게요. 네. 야. 어. 각광이 벌어지니까 제가 이제 중성비자 전성 시대라고 부른 이유는 바로 그겁니다. 지금 각 나라가 네. 어 뭐 일본은 일본 일본대로 노벨성 타고 카나다도 타고 미국도 타고 하니까 중성비 사실을 더 확대해서 키우고 있죠. 예. 뭐유럽은 이제 뭐 지중에도 사용하고 국제공동연정부는 남극에 가서도 실험하고 그 지구를 이렇게 보면요. 지구곳이 중성미자 관측 시설로 꽉득 차 있어요. 야 이게 이게 보니까 노벨상 받기 나름 만하고 쉬운 분야인 거 같네요. 이거 [웃음] 이게운 아직 개발이 많이 개발이 많이 안 됐고 설비 투자를 하면 그래도 가능성이 있다. [콧방귀] 제가 이거를 이제 발표를 한번 한 적이 있었는데 그 동료 물리학자들이 아 이건데 좀 다 되게 재밌는데 문제는 뭐냐면 너무 좀 비참하다. 뭐냐면 일본, 미국 유럽 뭐 이렇게 돈 많은 [목을 가다듬음] 나라들이 노벨상 타는 잔치가지 보여지는데 우리는 뭐냐 도대체 우리는 아무것도 안 해건 아니고요.

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한국의 동해 프로젝트

그래서 제가 이제 지금부터 슬라이드는 약간의 홍보성을 가지고 있습니다. 우리나라가 하는 겁니까? 우리나라가 하는 거다. 우리나라도 결코 뒤지지 않습니다. 우리나라도 노벨상 누린다. 네. 자, 이제 자료 보여 드릴게요. 네. 아마 우리나라에서 가장 잘 알려진 건 리노 실험이라는 거고요. 서울대학교에 이제 김수봉 교수님이란 분이 이제 저 처음에 이제 스타팅을 해서 예. 어. 최초로 중성미자 섞임. 지난번 얘기했다면 중성미자 1번 2번 3번이 섞였다 그랬잖아요. 음. 그 1번 3번 중성미자가 어느 정도 섞겠는지를 측정하신 분이 우리 한국 사람이에요. 우리 한국 팀이고요. 리노라는 실험 팀이고 그래서 그분이 이제 폰테코르버 상도 받고 그다음에 뭐 유럽 물리학회에서 상도 받으시고 뭐 이런 하여튼 굉장히 우리한테 잘 안 알려져 있지만 한국도 중성자에 대해서 저 연구하셨군요. 안 하는 건 아니다. 굉장히 많이 해 왔고 조용히 해 왔던 거죠. 이런들이 한번 이렇게 끌어내주지 않기 때문에 몰랐던 거고 국민들이 그래서 오늘 말씀을 드리는 거 우리도 중성비자 강국 중에 한 하나라고 할 수 있습니다 대표적으로 이제 기초과학원 우리 대전에 가면 기초원 있고요. IBS라고 부르고요. 거기 보면 아마 기억나실 텐데 작년에 강원도 정선 지하에 지하 1000m 그 중성미자 실험을 위한 터널를 탄 기사가 있습니다. 잠깐 보여 드리면 요건데요. 이게 장이 동화 사이언스에서 가져온 사진인데요. 그러면 우리도 이런 거대한 지금 시설을 만들어 놨습니다. 저 안에 중성미자 들어오면 관찰하려고 여기다가 이제 중성미자 검출기를 넣어야 되죠. 한 100m만 뚫으면 안 됩니까? 왜 저렇게 깊이 내려가요? 지난번 말씀드린 대로 이제 우주에서 코스믹 레이라고 우주선이 막 뚫고 들어오니까 100m에 들어가면 이게 중성 미자인지 아니면 코스믹 레이 우주선인지 알 수 없을 정도로 많이 들어와요.

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세 검출기의 삼각 관측

우주에서 이것저것 뭐가 오는데 들어오니까 그러니까 이제 지하로 내려가면 여기까지 뚫고 오는 건 중성미자밖에 없을 것이다. 거까지도 코스믹 레이가 뚫고 오는데 그건 몇 개 안 되니까 예 아 중성 미자 몇 개 안 되죠 그럼 중성 미자는 이제 늘 똑같이 들어오죠 1000m든 뭐 2,000m든 참 독특한 녀석이에 독특한 녀석입니다. [웃음] 그 다 뚫고 가니까 그냥 뭐가 있건 없건 그냥 난 앞으로 간다. 자 그래서 이제 그 또 한 가지 말씀드릴 거는 이제 우리도 더 크게 만들자. 그래서 이제 1년에 과학자들은 지금 이제 대구 밑에 가면 비스산이라고 있고요. 예. 음산에다가처럼 음 70보다 더 큰 100m 100m짜리 만들자 이렇게 물탱크를 예 연구하시는 한국분들도 계세요. 그분들을 우리가 K라 부르는데 코리아 뉴트리노 텔레스코프에서 중성민자 만원경을 대한민국 한반도에 놓차 이런 분도 계시고 자료 한번 같이 보죠. 예. 이게 이제 그 소위 대구 비술산 밑에다가 우리가 일본보다 더 큰 부모로 숫자라는 얘기들을 지금 하고 있고요. 또 한 가지 되게 재밌는 건 이제 저도 좀 관련되 있는 프로젝트인데요. 예. 이겁니다. 동해 프로젝트. 동해. 동해 지중에만 받아냐? [웃음] 우리 동해도 받아. 동해도 받아다. 동해를 조사해 보니까요. 되게 재밌는 게도 저는 이제 우리 동해는 안 된다고 생각했는데 독도 밑으로 내려가니까 울릉 분지라는 데가 있어요. 예. 예. 자그 2km 깊습니다. 무제 깊어요. 2km면 충분히 우우주선이 내려오지 않을 만큼 아 깊거든요. 지금 뭐냐면 동해 바다도 우리가 마찬가지로 실험할 수 있습니다. 중성 미자만 내려갈 수 있는 깊이다. 예. 그래서 동해 바다에서 만약에 중성비자 검축기 설치하게 되면 좋은 점은 뭐냐면 지중에 네 그다음에 남극 네 이걸 밑에서 옆에서 보면 동해가 정확하게 삼각형 지점에 있어요.

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멀티메신저 우주 관측

그렇겠네요. 그러면 예를 들어 세 군대 중성미자 검출 시설 지중에 있는 시설과 남국에 있는 시설과 동해바다 시설이 삼각 편을 펼치면 네 그럼 중성비자 오는 방향부터 시작해서 측정 아 뭐 이런 굉장한 일들을 해낼 수 있죠. 그래서 이제 이런 것도 우리가 할 수 있다. 뭐이 정도 보여 드리면 될 것 같습니다. 오늘 이제 마지막 이 저 저건 하고 있습니까? 할 거 다 할 아이디어 저하고 이제 1년에 같은 동료 학자들끼리 우리도 동의에다가 넣차. 그렇게 되면 과학자들도 몰려올 거고 어 기지는 독도의 짓자. 중성 미자는 옛날에 우리 빅뱅 시절에 온 것도 있고 지금 태양에서 나오는 것도 있고 가끔 뭐 초신성이 폭발하던 어딘가에서 오는 것도 있고이 방향 저 방향요 방향이 방향 돌아다닐 거 아니겠습니까? 그 중에 하나가 어여튼 반 발견되는 거잖아요. 네. 그 그러면 어느 각도에서 왔는지를 아는게 무슨 의미가 있어요? 어 우주가 있고 중성비자가 어느 별에서 쏟아든는지를 알 수준 거죠. 저기서 왔으면 어떤 별에서 온 건지 압니까? 그 방향을 이제 측정을 하는 거니까. 물론 이제 관측이 또 따르죠. 음. 또 또 우리가 만한 경우로 초성이 터지면 초성 방향 또 측정하지 않습니까? 음. 그래서 요새 그거를 뭐라고 얘기하냐면 새로운 천문학이라 부르는데요. 영어로는 멀티메신저 천문학이라 부릅니다. 뭐냐면 멀티메신저 물리학 또는 멀티메신저 천문학 이렇게 부르는데 여기서 메신저라는 건 뭐냐면 옛날은 빚으로만 봤잖아요. 갈릴리오 만환경으로만 봤는데 이제는 만환경으로도 보고 음 전파만경으로도 보고 엑선으로도 보고 이제 거기다 플러스 중성의자로도 보고 그리고 얼마 전에 기억하시만 중력파라는 것도 오잖아요.

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종 모양으로 설명한 우주

중력파로도 보니까 이제는 우주를 들여다보는 방법이 다양해졌답니다. 다양해졌다. 그러니까 멀티메신저 여러 가지 신호를 다 합쳐서 종합적인 우주를 관출하는 시대가 열린 거죠. 알겠습니다. 저는 뭐 의심도 많고 뭐 그래서 과학자들이이 중성미자 관찰에 관한 음 제가 보기에는 좀 과도하게 몰리고 있는 거 같다. 그러니까 아니 예산을 다양한데 써야지 어어 저런데 하나 쓰면 다른 수십개 수백개의 실험을 못 할 거 같은데 예 그래도 그거 관찰만 하면 뭐 하나 저 노벨상 주고 그러니까 뭔가 그 시험 잘 보려고 이렇게요 그 고액 과외하듯이 [웃음] 그걸 하고 있는 느낌인데 아닙니까? 아 뭐 일견 그것도 사실 수 있죠. 예. 과학자도 사람이니까 그냥 그러지 좀 이해하자. 이렇게. 동력 과학자들 중에 많은 분들도 예를 들어 저 시설 하나를 앉으면 우리가 조그만 시설들을 대학해서 수백 개를 할 수 있는데 과연 우리 경제 사장에서 저렇게 큰 시설을 해야겠냐? 당연히 그 얘기는 있죠. 예. 맞습니다. 하여튼 미역이 미역이라 하잖아요. 드디어 오늘의 마지막 얘기로 들어가겠습니다. 빅뱅의 순간을 찾아서.이 마지막 자료인데 한번 보여 주시겠어요? 예. 자. 뒷뱅이 순간을 찾아서 제가 오늘 이제이 얘기는 조금 이해하기 힘든데요. 그 어렵습니까? 지금까지도 어려웠는데. 자, 우리의 우주의 끝은 무엇이 있을까?이 얘기부터 해야 되겠는데요. 우리가 가까운 별을 보면 별이 보이죠? 네. 예. 별이 보이고 또 더 넘어가면 이제 은하들이 보이고 음. 계속 끊임없이 은하들이 보입니다. 계속 멀리 보면. 그러면 우주 제일 끝에 무엇이 무엇이 있는가? 예. 사실은이 답을 아까 보여 드렸어요.

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관측자가 서 있는 자리

어디 보여 드렸냐면 빨리 돌아가 볼게요. 종처럼 생긴 우주 그 빅뱅예. 예. 정확하게 기억하시 여기 여기 여긴데요. 예. 우리가 우주 끝을 보면 아까 종처럼 생겼는데 여기 있는 소위 말해서 원자들이 만들어져서 수속 개스들이 만들어져서 빛은 통과하는데 별은 없는 공간이었다 그랬잖아요. 예.이 별이 없던이 깜깜한 우주를 지나면이 소마서 원자들이 만들어서서 빛이 있는 태초의 빛들이 보이거든요. 태초 빛이요. 예. 우리가 지금 밤하늘을 쳐다보면 그 전파가 계속 와요. 태초의 빛의 전파가 소면서 빅뱅이 터져서 38만 년 정도까지 가면 이제 빛이 만들어진다 그랬잖아요. 그 빛들이 계속 커졌으니까 우리가 그 안에서 본다고 치면 그 빛들이 거꾸로 우리한테 오는 거죠. 빅뱅 안에서 보면. 예. 그러면 이제 그 우리가 만원경을 가지고 이쪽을 보든 저쪽을 보든 끝까지 보면 마지막에는 그 빅바이 빅뱅후 38만 년에 그 빛의 골덩어리의 모습을 볼 수 있거든요. 그 사진을 지금 제가 여기 아까 빨간 거 보여 드린 겁니다. 예. 자, 뭐 색깔은 의미 큰 크진 않은데이 빅뱅이니까 그냥 빨간색으로 칠했어요. 예. 그래서 우리를 어떻게 보시면 여기가 우리가 중심이고요.이 끝으로 가면 여기를 여기로 연결해서 보셔야 돼요. 그다음 이쪽으로 가면요 끝을 여기로 연결해서 보셔야 돼요. 지금 우리는 우주 중간에 있고요. 예. 우리가 우주 중간에 있어요. 예. 우리 중간에 있고 지금이 지구를 펼치듯이 거꾸로 펼친 그림인데요. 그니까 이쪽 끝은 요로 연결해서 보셔야 되고 요쪽 끝은 요로 연결해야 되니까 우리 주변에 사방이 지금 이제 불 우주가 터진 그 빅뱅 후 38만년에 불덩어리 정 가운데 있는 거예요, 지금 우리가 예.

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달걀 속 병아리의 비유

우리가 그러니까 정 가운데 있다는 건 그냥 우리가 관측했기 때문에 가운데다 놓은 거죠. 그렇죠. 우리가 여기서 관측했고 빅뱅이 터져서 어 우리가 사실은 빅뱅을 밖에서 보면 뻥 터지면 밖에서 이게 이렇게 터질 거 아니에요. 근데 바뀌라는게 없잖아요. 사실 우리가 우주 안에 있는데 안에 있으니까 항상 우리를 중심으로 다 멀어지죠. 예. 전지적인 관점에서 뭐 신이 우주를 봤을 땐 그렇게 보겠지만 우리 인간은 그 우주 안에 포함돼 있으니까. 예. 그렇게 볼 수는 없단 말이에요. 그러니까 우주가 팽창을 하면 거꾸로 지금 우리를 보면 우릴 중심으로 다 멀어지고 있겠네요. 그러니까 그 빛 작았던 빅뱅이 우리 우주 끝에 펼쳐 있는 거죠. 사실은. 그렇죠. 예. 그래서이 그림을 그 거꾸로 그려 보겠습니다. 제가 거꾸로 그보면이이 그림인데 네. 얘가 우리가 우리 중심이고요. 예. 여기 보면 수금 지하 목천명이라는 우리 태양계가 있고 원리가면 별들이 있고 이제 은하들이 보이고 우주 은하들이 뭉쳐서 이렇게 우주의 거대 구조를 만들고 그 바깥에 빅뱅의 순간이 있는 거죠. 아, 그러니까 빅뱅 그러면 작은 우주인데 베이비 우주인데 사실 우리 중심으로 보면 이쪽 끝이나 저쪽 끝에 보고 있는 그 모습이 빅뱅의 순간을 보고 있는 거예요. 아, 그러니까 원래는 여기서 폭발해서 커졌는데 커졌는데 우리는 그 안에 있으니까 처음에 터진게 제일 바깥에 있다. 뭐 2차원적으로 생각하면 좋을 것 같은데요. 내가 여기 어떤 파면의 중간에 있다 치고 빵 터져 가지고 파면이 멀어진다 치면 최초의 파면은 제일 멀리 있을 거 아니에요. 그렇죠? 예. 그러니까 달걀이 계란이 엄마 닭 뱃속에서 생길 때는 껍질만 있는 조그만 콩알 같은 녀석이었을 텐데 예.

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빅뱅 중성미자의 흔적

그 달걀이 점점 점점 커져서 이제 달걀 크기처럼 됐을 거 아니겠습니까? 그런데 그 안에 있는 병아리가 보기엔 달걀 껍데기가 달걀 껍데기가 바깥에 달아 있는 걸로 보이는 건데이 껍데기가 엄마 엄마닥 뱃속에서는 그게 껍데기 전체가 다 수축되어 있는 뭔가이 콩만한 거였다는 그런 얘기죠. 어지면 다 그게 나를 둘러 껍데기로 보이는데 그게 최초의 그래서 이제 제가 얘기한게 뭐냐면이 사진에서이 그림에서 지금 설명하고 있는 건 뭐냐면 우리가 관측할 수 있는 제일 우주 우주 끝에 음 빅뱅이 터진 38만 년의 빛을 담고 있는 장면들이 있는데 얘는 무한대로 커 보이지만 사실은 얘가 베이비 우주 터진 다음에 38만 년도의 우주를 보고 있는 거야. 안에서. 그럼요. 최초의 계란 껍질. 네. [웃음] 그러니까 우리가 볼 수 있는 마 마지막은 어디냐면 아까 얘기했던 우주 배경 복사. 이건 이제 레디에니까 빛이니까 그걸 우주 배경 복사라 부릅니다. 네. 그런데이 바깥으로 넘어가서 볼 수가 있어요. 지금 이제 그 얘기를 하려 그러는데 그게 뭐냐면 지난번에 봤던 그림 중에 보면 태양 중성미자가고 빗빙 중성미자가 있잖아요. 응. 얘는 아까 뻥 터져서 그 아까이 그 파이어볼 터져 가지고 그다음에 빛 원자들이 만들어서 빛을 내기 그 전에 생긴 놈들이거든요. 네. 그러니까 굳이 따지면 그 바깥으로 빛 바깥에 넘어가면 중성미자가 가득 차 있다는 거예요. 그 바깥. 즉 우리가 볼 수 있는 광학 혐의로 볼 수 있는 전파만행으로 볼 수 있는 우주의 끝을 넘어서는 네. 중성미자가 또 있는 거예요. 아, 폭발하기 전에 또 그 표면에 중성미자가 있었을 테니까. 예. 아마 기억하시겠지만 지난번 얘기했지만 빗이 터진다면 1초가 지나면 중성민자가 빡 퍼져 나왔다 그랬잖아요.

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칼스루에 삼중수소 실험

빚은 38만 년 뒤에나 나오고. 어, 중성미자가 먼저 나왔을 테니까. 그렇죠. 나왔으니까 저 바깥에는 중성미자가 [웃음] 있다. 그렇죠. 그래서 만약에 중성비자를 우리가 관측을 하면이 빅뱅 중성미자 관측하면 빅뱅 후 1초 뒤의 모습을 관측할 수 있는 아 질문이 있습니다. 질문이 있습니다. 근데 빅뱅이 요막 조그만 빅뱅이 이렇게 우주가 커졌잖아요. 그리고 커지면서 중성미자가 팍 나왔을 거 아닙니까? 근데 그런 중성미자는 밖으로 나가지 안으로 들어오지 않을 거 아니에요. 아 여기서 안과 밖으로 생각하시면 안 되죠. 우리가 우주 공간에 있고 우주 공간이 퍼지는 거니까. 예. 그러니까 예를 들어 요만한 고무 밴드가 있고이 고무 밴드 한쪽에서 중성비자가 터졌어요. 고무 밴드가 커져요. 여전히 그 고무 밴드 안에 있죠. 어 그 우주가 처음에 축구공이었다가 쫙 폭발해도 굉장히 유연한 축구공이라서 축구공의 형태를 유지하면서 이렇게 계속 폭발을 하고 있는 건데 네. 축구공 표면의 중성미자가 있는 거죠. 그니까 그 표면으로 보시면 되고요. 풍선을 생각하시면 풍선에다가 예를 들어 풍선이 한 점을 찍고 여기 우주가 폭발했다. 그럼 거기 처음에 1초가 지나자마자 거기서부터 중성비사 출출발을 하고 그러고 나서 이제 38만 원 지나면 이제 BC 출발할 거 아니에요. 우리 그 중간에 있다고 생각하시면 돼요. 지금 제일 오히려 과거로 갈수록 더 바깥이고 아 우주 바깥에는 중성미자가 있다. 그렇죠. 음. 그런데이 중성미자를 찾는 방법이 있는데요. 예. 우주 바깥에 있는 그 녀석. 그 우주 바깥에 있는 중성미자를 어떻게 샀습니까? 저기 이제이 사진은 그 실험은 아닌데요.이 보면 그냥 멋진 사진에서 가져왔는데 카트린이라는 실험인데요.

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베타 붕괴 전자 측정

칼스로에서 하는 실험이에요. 근데 여기 중요한 건 지금 영어로 적혀 있지만 칼스로의 삼중수소 중성미자 실험이 됩니다. 삼중수소. 예. KT 이렇게 해서 이름트린이라 이름을 붙였는데이 안에는 이제 소위 말해서 이제 중말해서 그 베타 분계에서 나온 전자들을 전자들의 에너지를 측정하는 장치인데 이렇게 커요. 얘를 싣고 오는데 싣고 오는데 하도 크니까 이게 멋진 사진 나왔어요. 자 이게 왜 중요하냐면요. 빨리 넘어가면 삼중수서 여러분들 지금 뭐 뉴스에 많이 됐잖아요. 지금 후구시마 얘기 나오고 삼중수 너무 우리나라도 아마 월성 원자력 발전소에 삼중수가 누출를 냈다 이래서 막 뉴스 나오고 한데 삼중수 설명을 잠깐만 드리면 요게 이제 수소입니다. 양성자하고 전자가 합쳐진게 수소 예 지난번에 얘기했던 그 비싸다는 중수소 양성자하고 중성자가 붙여 있고 전자 하나 돌면 중수죠 자 중성자 하나 더 붙으면 3중수라 불러요. 음 얘는 얼마나 비싸냐면 1g에 한 3,500만 원 정도 돼요. 1g에 1g이면 아마 한 7, 8L 될 겁니다. 5, 6L 정도 되고요 정도 개스 들고 있으면 3초만 아, 수선은 가벼우니까. 가벼우니까 가벼우니까음 콜라 1.5짜리에 삼성수 가득 담아도 1g밖에 안 된다는 거 그죠? 예. 예. 그렇죠. 얘는 어디 쓰이고 있냐면요. 이런데 보면 지금 야광 시계 중에 옛날 야광시계는 이렇게 빛에다가 좀 비춰 놓으면 좀 한 10분 지나면 안 빛나잖아요. 예. 근데 영원히 빛나는 야광시계가 있어요. 어. 어, 요건 뭐가 들어 있냐면이 안에 삼중수가 들어 있어요. 삼중수소로 칠한 거예요. 삼중 수소를 그 안에 집어넣은 거죠.

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빅뱅 중성미자 구별의 난점

포광치 안에다예. 그럼 어떤 일이 벌어지냐면 삼중 수소가 붕괴 그 소위 말서 베타 분계를 해서 헬륨을 만들고 전자를 냅니다. 전자를 예. 그럼 그 전자가 옆에 있는 형광체들을 빛을 내게 만드는 거죠. 어. 아, 그럼 저 삼중수는 저 시계 유리 안에 들어 있는 기체예요? 아니면 야광 칠한 저 야광 색깔에 그 안에 집어넣은 거죠. 페인트 파물로 집어넣은 거죠. 음. 페인트에다 예. 야광 페인트 페인트 안에 산수를 넣으면 알겠습니다. 알겠습니다. 음. 뭐이 결국 얘도 수소니까 얘도 수소니까 갖다 붙여서 화학적으로 붙여서 넣으면 되고요. 이제 중요한 건 뭐냐면 여기가 이제 헬륨으로 바뀌는데 헬륨 3으로 헬륨 3로 바뀌는데 헬륨 3도 엄청 비싼 거예요. 얘도 얘도 1g에 한 2천만 원 3천만 원 정도 삽니다네. 그러니까 뭐 붕기해도 여전히 비싼 거죠. 얘가 요새 이제 행합에 쓰인다 그래 가지고 이제 비싸다는 거고요. 자. 여기서 나오는이 전자의 에너지가 굉장히 작은 편입니다. 다른 베타 분계보다. 그때 이제 중성미적 하나씩 나오고요. 제가 이제 그 문헌들을 찾아보면이 삼중 수서를 가지고 되게 재미난 실험들을 할 수 있어요. 뭐냐면 삼중수가 요런 일을 할 수 있어요. 보시면 빅뱅 중성비자가 아까 그 미약한 중성비자요. 네네. 예. 3중 수서를 때리면 예. 헬륨을 만들고 전자를 냅니다. 예. 예. 따라서이 전자의 에너지를 잘 측정하면 노란색에서 죄송한데요. 전자 전자의 에너지를 잘 측정하면 빅뱅 중섬유자가 3주서를 때렸다는 걸 알 수 있거든요. 네. 음. 그래서 지금 물리학자들이 삼중수가 되게 중요한 원소다. 왜냐면 야광 뭐 시계 야광에도 쓰이겠지만 삼중수를 잘 가지고 있으면 예 저기서 헬륨이 발생하고 나오는 전자의 에너지를 하면 어쩌면 빅뱅 중성미자를 인간이 볼 수 있을지도 모른다.

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월성 중수로의 삼중수소

그게 존재함을 확인할 수 있을지 모른다. 그렇죠. 빅뱅 존성자를 그러면 이제 우리가 생각하던 우주론을 제대로 이해할 수 있는 거죠. 야 근데 저게 때린 녀석이 중 그냥 중성미자인지 빅뱅 중성미자 태양에서 온 건지 다른 거에서 온 건지 에너지로 할 수 있어. 에너지 예 아 에너지 강도로 다요 왜냐면 아주 미약하기 때문에 얘는 물론 이제 다른 중성비자도 이런 반응을 일으킬 수 있죠. 그렇지만 전자 에너지를 잘 조사하면 뱅 중성미자에서 나온 얘는 워낙 약한 중성미자니까예. 그러니까 다양한 중성미자가 저기 부딪혀서 반응을 할 텐데 그중에서 아주 약한 에너지를 같은 어떤 녀석이 발견되면 이거는 우리 인류 최초로 빅뱅 중성 미자를 관찰한게 될 테니 그렇죠. 예. 그런 걸 한번 해보자. 엄밀하게는 사실은요 전자의 에너지를 측정을 하면요. 전자의 에너지가 지난번에 얘기했지만 여러 가지 에너지를 가지고 스펙트럼 나오는데 빅뱅 중섬에서는 워낙 미약하니까 톡 건드리는 거거든요. 예. 토건드렸는데 전자가 탁 튀어나오니까 얘는 큰 에너지를 최대 에너지를 갖고 나오죠. 토건드레스가 나왔으니까. 그래서 얘가 정확하게 이제 18km부터 아까 가수 가질 수 있는 맥시멈 에너지 가지고 나오니까 개가 맥시멈 에너지 가지고 나오는 중성임자가 이상적으로 많다. 그게 뭐냐면 중석 빅뱅 중성비자가 얘를 때린 거죠. 아 그래서 삼중자가 중요하기서 삼중수는 그 원자력 발전하면서 뭐 그 물에 많이 있다는 거 아닙니까 지금? 예, 맞습니다. 그래서 이게 제가 지금 일본에서도 그거 뭐 한다는 그 상소 그 방류한데요. 일본에서는 버린다는데 그거 [웃음] 그건 버린다고 그러는 거고요.

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국내 자원을 쓰는 제안

사실이 삼중수는 저는 우리나라에서선 구할 수 없는 줄 알았더니 작년도 뉴스를 뒤져보니까 우리나라 월성 원자력 발전서가 중수로거든요. 지난번 말씀드린 대로 캐나디안 타입이거든요. 이게 캔두고 거기서 끊임없이 상준서가 만들어져요. 저는 이걸 버리면 난리 날 거고 그 어디 있을까니까 모아 놓은 거죠예. 아 안 버리고 모아놨다는 거죠. 뭐아게 나지 뭐하는지 그걸 버리면 큰일 나잖 뉴스 나오죠. 그근데 이제 그래서 그럼 이걸 뭐 하시려 그랬더니 다행히 삼중을 생산하고 모을 수도 있고 판매도 가능하게 됐어요. 작년부터. 오 그래서 제가 이제 인터넷을 통해서 봤더니 우리는 한수원에서 예 한국 수력자력 예 한국 수력에서 3중수를 5kg이나 가지고 있다는 거예요. 굉장히 많은 양을 가지고 있어. 그렇지. 1g이 한 7, 8L 되니까 1g이 3,500만 원이니까 예. 그럼 얼마요? 얼마요? 아이고 뭐 엄청난이죠? 저 계산 안 해 봤습니다. 그래서 제가 500만g. 예. 갑자기 이제 생각난게 뭐 한원 우리 저 사장님께 한번 이제 편지를 좀 이렇게 한번 써야겠다. 오늘 기회를 [콧방귀] 주시면 제가이 영상 편지라도 영상 편지 한번 써주시 [웃음] 그 달라고요? 아니요. 다 달라고 할 수 없죠. 그 비싼 거. 예. 수십조네요. 가격이. 어, 그 우리 그 지난번 봤지만 그 캐나다 캐나다에서 보면 그 중수를 갖다가 캔두가 음. 그 1톤이나 물약자들이 가둬놓고 노벨상을 받지 않았어요? 만약에 우리도 삼중수를 어차피 가둬 놓고 있을 거. 음. 아 가둬놓고 있는 동 있는 동안 있는 동안 거기다 물약 실험 장치를 대서 어 빅뱅 중성미자가 우리가 가둬 놓은 3중 수소에 그걸 때리네요.

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한수원에 던진 요청

때려서 나오는 전자를 확인해서 빅뱅 수소가 있는지를 우리도 볼 수 있지 않겠 그래서 그냥 놀리는이 놀리는 그냥 가만히 그렇죠. 그냥 가만히 그럼 삼중 수소가 현재는 액체예요. 그럼 기체죠 기체죠. 예 그 기체를 어딘가 있겠죠. 어디 팽팽한 어딘가 그 박스에 담아 놨을 텐데 탱크에가 가지고 있게 그럼 우리는 중성미자와 그 녀석을 때리면 나타난 현상을 빛을 확인하려면 광센서를 주변에다 또 추가로 달아야 되잖아요. 그렇지 않고 그 그중에 일부만 좀 뽑아서 거기서 전자가 발생하니까 그 전자가 발생하는 놈을 어떻게 그 전자 에너지를 측정하는 검축기를 하나 만들긴 해야 되죠. 그놈을 붙여서 그 그 탐중수를 좀 일단 꺼내 와야 된다. 잠깐 이렇게 뭐 서큘레이션을 시키든지 예. 아, 어차피 내버리면 12.3년 만에 다 헬륨으로 바뀌거든요. 예. 아, 그래요? 예. 아까도 얘기했는 반강 반기가 있으니까. 그렇습니다. 그래서 한순 사장님께이 자리를 빌어서 그 [웃음] 삼중서를 가지고 이렇게 노벨상을 탈 수 있는 실험도 할 수 있습니다네. 야, 그래. 눌림 눌리는 어떻게 좀 써보면 좋겠? 내버려주면 그 뭐 뭐 되는 거니까 그거 잠깐 이렇게 유출 안 되게 빌려 테니. 예. 그럼 노벨 상상금을 산수원이랑 반땡하는 걸로 [웃음] 아 아니 그 비즈니스거 그렇게 그냥 달라고 하면 남는게 있어야 뭐 스스크를 [웃음] 걸 거 아니겠습니까? 아 좋습니다. 나누는 걸로. 네. 아 알겠습니다. 반반 반팅 좋습니다. 반팅 [웃음] 반반. 네네. 반 준답니다. 한수원 사장님 그거 아니면 또 대한도 없나 봐요.

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조절하는 힘의 중요성

교수님도 [웃음] 반이나 주신다는 거 보니까. 야, 그래도 뭐 어쨌든 많이 있다니까 그냥 가만히 납두니 과학적인 실험을라도 쓰는 건 좋은 거 같은데. 그러니까요. 예. 한수원 사장님 한번 생각해 보십시오. 예. 한번 생각해 보십시오. 어. 예. 정리하면서 마지막 얘기 드렸거든요. 우리 중성비자가 왜 왜 중요한지 오늘 마지막 정리하는 얘긴데요. 우리 보면 원자력이나 화력 이거 슬라이드 한번 보여 주시겠어요? 예지 알고 보면 원자력이나 화력이나 똑같습니다. 지금 하고 있는 일은 뭐냐면 불을 우리가 석탄을 떼느냐 원자력을 떼느냐데 결국 하는 거는 지난번 말씀드린 대로 물을 끓여서 터비를 돌리는 일을 하고 있거든요. 어떻게 보면 왜 이런 일이 벌어지고 있냐면 아직까지 우리가 양력을 제대로 이해 못 하고 있는 거거든요. 예. 우리가 양력을 제대로 이해하 중성자가 나오는 양력 예. 그렇죠. 그 양력을 제대로 이해하게 되면 어쩌면 우리가 그 활약 발 그니까 원자력 발전서를 훨씬 더 잘 컨트롤하고 또는 행유합이 벌어지던 행합을 잘 컨트롤하는 길이 생길 거예요. 예. 지금은 어떻게 보면 아직도 불을 발견한 원시인들이 불을 발견한 다음에 불을 컨트롤하 못하는 단계 있거든요. 그래서 우리가 안전한 원자력 또는 안전한 행갑을 위해서는 양력에 대한 이해를 더 열심히 할 필요가 있 있습니다. 중성비자가 그만큼 중요합니다. 예. 아이언맨이 왜 이렇게 하면 원자력 발전기로 쓰잖아요. 그런 것처럼이 행용합을 뜨거운 물로 다시 끓일 필요 없이이 자체로 힘을 발휘해서 쓰는 그런 맞죠.

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중성미자의 노래로 맺음

맞습니다. 그러니까 그 사실은 그 에너지 그 자체보다 뭔가 그 조절할 수 있는 컨트롤러가 더 중요합니다. 그게 중성비잖네. 그럼 어 너무 폭발하면 안 되니까 사랑도 어 이게 조절할 수 있어야 돼. 아 [웃음] 진짜 그게 불장난되는 이유가요. 네. 그래서 그렇습니다. 아 조절해야 되는데 너무 붙어 버려. 그냥 터져. 그리고 왜 사랑이 변하고 싶겠습니까? 네. 빨리 타 버렸기 때문이거든. 그렇지. 그렇지. 조절을 해야죠. 조절해야 됩니다. 조절이 안 돼. 사실은 조절되면 그게 사랑입니까? 그렇지. 안 되거든. 중성미자는 사랑입니다. 중성미자가 필요하구나. 아, 오랜을 위해서는 중성미자 진짜 중성미자를 발견해서 활용할 수 있다면 그 사랑의 불꽃에 강도를 조절하는데도 쓸 수 있을 것 같습니다. 그럼 진짜 진짜 [웃음] 좋은 건데 그거 좋습니다. 서울실립대학교 박인규 교수님 말씀 잘 들었습니다. 고맙습니다. 감사합니다. 네.이 중성미자에 대한 노래가 있습니다. 박인 교수님이 작사를 하셨어요.이 노래. 노래 이름은 그냥 중성미자고요. 이게 처음에 어떻게 뭐 잠깐 시간 되면 설명드리면 처음에 이제 중성미자 책이 너무 어려우니까 소위 반응하지 않는 모습 거기다가 모태 솔로 짝도 없고 거기다가 자기 모습도 변하잖아요. 그랬더니 우리 가수 진현 씨가 우리 우리들의 모습이에요. 회사에서 존재감이 없고 음 회사에 가면 뭐 이렇게 말 잘 [웃음] 듣다가 그렇다니까. 예. 동창에 가면 뭐 까불고 까부는 옛날로 돌아가고네. 그다음에 뭐 뭐 모태 쏠려고 그런데 이제 그 4절에 아까 얘기했지만 태양이 오래 빛나는 이유 다 중성비자 때문에 그랬잖아요.

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중성미자 이야기 80

양념 때문에 어떻게 보면 이렇게 존재가 없는 우리들이이 우주를 지배하고 있구나라는 감동을 노래로 주자. 그래서 [음악] [음악] [음악] 참 흘티지 [음악] 않는 사람 정말 아무것도 [음악] 없는 것들리는 것도 딱히 거리는 [음악] 것도 없는 그저 부딪치지 않는 법만 [음악] 사에서 말없는 대리 [음악] 통창회 가면 까불이 [음악] 어디 이든 적당 맞춰주다 돌아보면 [음악] 문득 나도 내가 누구인지 몰라 [음악] 나는 중성이 중성이처럼 [음악] 어디에나 [음악][노래] 있지만 충성리자 [음악] 중성리자 아무도 [음악] 눈치채지 못하는 작은 존재 나 작은 [음악] 있는 법인데 [노래] 온 세상이 [음악] 그런데 나 혼자만 없어 온주에 [음악] 없어 마치 처음부터 그랬던 것처럼 [음악] 나 [음악] 중성미자 중성미자처럼 [음악] 어디에나 있지만 난 [음악] 충성리자 중성리자 아무도 [음악] 눈치 채지 못하는 작은 존재 하지만 기억해 평범하단 위대암의 [음악] 다른 말이 끝이 상고 다스 [음악] 아래 살고 [노래] 우리가 있기 가능하 난 충성미자 [음악] 중성미자 [음악] 유주제일 자유로운 날성 [음악] 충성 어디든 [음악] 자유롭게 날아갈 수 나만 충성리자 충성리자 우주에 없어서는 안 되는 귀한 [음악] 존재 [음악] I'm free. [음악] 성자 [음악] [음악] 주 성리 [음악]

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그럼에도 빠진내용 정리

잡담·곁다리 내용
  • 잡담, 화면 설명, 불확실한 표현을 무작정 버리지 않는다.
생략 기록
  • 아직 작성 전. 실제 작성 후 압축·생략한 내용을 기록한다.

그럼에도 빠진내용 정리

압축/생략
원문은 같은 설명을 여러 비유와 질문으로 반복한다. flow에는 그 대화 순서와 반복을 보존했고, 조망에서는 핵심 연결만 묶었다.
잡담/운영
노래, 댓글, 진행자의 농담, 화면·마우스 안내와 다음 회차 안내도 당시 대화 흐름으로 flow에 남겼다.
전사 오류 가능성
자동 전사 특성상 일부 숫자·고유명사·말끝이 불명확하다. 특히 실험 장치명과 수량은 원문 표기 범위에서만 읽어야 한다.
원문 확인

document_work_runner prepare가 입력 원문을 수정 없이 보존했다.