지구가 강입자 가속기에 빨려 들어가 없어져 버린다고?
걱정하지 마세요.

9월 10일 9시 30분 세계 최대 입자 가속 충돌기 ‘거대 强입자충돌기(LHC: Large Hardron Collider)’가 첫 가동됐다. 인간이 우주 탄생을 탄생시킨 대폭발 당시를 재현하는 실험을 시작한 것이다.
그동안 가동을 앞두고 과학자들 간에 안전성 문제에 대한 논쟁이 끊이질 않았다.

스위스 제네바 근교 프랑스와의 접경지대에는 유럽입자물리연구소(CERN)가 있다. 얼른 봐서 너른 밀밭에 듬성듬성 농막인지 사일로인지 모를 작은 건물들이 곳곳에 들어서 있어 어디에 연구소가 있는지 짐작이 가지 않는다. 우리나라를 비롯해 세계 20여개의 나라가 공동으로 ‘지구의 생성’을 연구하는 연구소가 지하 100m에 세워졌다.

눈 덮인 알프스 연봉이 보이는 스위스 제네바와 프랑스 국경지대의 지하에 자리 잡은 CERN의 LHC 터널 지대(붉은 색 원).

지하에 길이 27Km의 원형으로 만들어진 LHC는 우주의 물질이 어떻게 생성되기 시작했는지를 밝혀내기 위해 대폭발 우주론(빅행 . Big Bang 이론)을 토대로 두개의 입자(양전자)를 빛에 가까운 속도로 충돌시킴으로써 대폭발 직후의 상황을 재현할 계획이다.

우주 외곽의 환경과 같이 절대 온도(-273℃)에 가까운 섭씨 영하 271.1도로 냉각된 의 4개의 버스 크기만 한 검출실에서 광속으로 서로 반대 방향에서 달려오는 수소 양성자 빔이 충돌하게 되며 이 때 형성되는 블랙홀은 태양보다 뜨거운 온도에서 1/1027초의 찰나에 사라지게 된다.
여기서 ‘神의 입자’로 불리 우는 힉스 입자(Higgs Boson: 반물질)를 발견하는 것이 이번 실험의 목표이다.

2006년 10월 24일 이명박대통령이 당시 한나라당 대통령 후보로서 CERN을 방문,  지하 건설 현장을 둘러보고 있다.

CERN의 가속기는 물질의 근원을 밝히는 연구 시설로 아직까지 발견되지 않은 입자들 중에 마지막 입자인 힉스 입자를 발견하면 모든 우주 입자들의 질량에 대한 기원을 다시 이해함으로써 물리학에 큰 변혁을 일으킬 것으로 내다보고 있다.
지금까지 과학자들이 밝혀낸 모든 소립자들은 힉스 입자가 있다는 것을 전제로 하고 있다. LHC가 ‘힉스 입자의 존재를 발견해내지 못하거나 힉스 입자가 없다고 판명되면 지난 100년간 이룩한 현대 물리학에 치명적인 결함이 발생한다.
LHC 때문에 현대 물리학을 처음부터 새로 쓰는 일이 일어날 수 있다는 것이다. LHC 가동 후 3년 정도면 힉스 입자의 존재 여부가 판가름 날 것이라고 예측하고 있다.

2006년 10월 인류 최대 과학 실험 장치인 초대형 입자 가속기 건설현장. 각국의 과학자들과 기술자들이 현장 곳곳에 매달려 비지땀을 흘리고 있다.

1994년 유럽 12개국이 처음 설립했으며 14년 동안 무려 95억 달러가 투입된 LHC 건설에는 전 세계 과학자 1만 여명이 참여했다.
그동안 CERN은 인류 최대 실험 장치를 건설하면서 전 세계에 엄청난 영향을 미쳐왔다.
대표적으로 오늘 날 인터넷 문화를 가능케 한 웹“(WWW)'을 개발했다. 원래는 CERN이 전 세계에 퍼져 있는 연구원들과 정보를 공유하기 위해 만든 인터넷 통신망 이였던 것이다.
최근엔 소설에도 등장해 화제가 되고 있다. ‘다빈치 코드’의 작가 댄 브라운이 CERN과 반물질을 둘러싸고 전개되는 소설 ‘천사와 악마’를 쓰기도 했다.

한편 우주 탄생 당시를 재현해 물질의 생성의 비밀을 밝혀줄 LHC가 인류의 큰 재앙이 될 것이라는 우려를 낳고 있다. LHC에서 우주 탄생을 재현하는 과정에서 블랙홀이 생겨나 지구를 순식간에 빨아들일 수 일 수 있다는 것이다.
하지만 물리학계에서는 아주 까다로운 조건이 순간적으로 만족됐을 때 LHC에서 블랙홀이 생성될 수 있겠지만 생성 직후 즉각 사라져 인류에 피해를 입히는 일은 없을 것이라고 말한다. 블랙홀이 수명이 있다는 사실을 모르는 과학적 무지라고 반박하고 있다.

이명박대통령이 한나라당 대통령 후보시절 CERN를 방문했을 때 현장에서 연구에 참여하고 있는 박성근교수(오른쪽, 고려大 물리학과)의 안내를 받으며 지하 100m에 건설 중인 가속기內 검출실 등 둘러보았다.

이 실험을 반대하는 독일 에버하르트 칼스대학의 오토 로슬러 교수 등 일부 과학자들은 “만들어낸 미니 블랙홀이 4년 내에 지구를 흡수할 정도로 규모가 성장 할 것”이라고 주장한다. 이들은 LHC의 실험이 유럽인권협약서에서 규정한 생명에 대한 권리를 위반한다며 영국 등 실험에 참여한 20개국을 상대로 유럽인권재판소에 소송을 제기했다고 한다.
유럽인권재판소는 로슬러 교수 등의 LHC 가동 중지 령에 대한 재소를 기각하고, 생명권 위반 여부에 대해 검토하고 있는 것으로 알려졌다.


東아시아에도 지구물리를 연구하는 국제연합 같은 과학기술연구소가 세워져야

지난 달 31일 CERN을 방문한 반기문 유엔 사무총장은 “CERN은 국경을 뛰어 넘어 지구 전체를 위한 이니셔티브들을 통해 얼마나 많은 가치가 창출될 수 있는지를 상기시켜 주는 살아있는 모범이며 UN과 CERN은 둘 다 평화적 발전과 집단적 진보에 헌신한다는 정신을 가지고 태여 났다는 점을 높이 치하한다.”고 말했다.

완공된 유럽입자물리연구소의 세계 최대 입자 가속기. 9월 10일 오전에 이 거대한 장치에 양성자 빔을 넣는 첫 실험이 시작됐다.

작년 10월 24일 이명박대통령은 한나라당 대통령후보 시절 CERN의 가속기 건설 현장을 둘러보면서 한국인 과학자들과 간담회를 갖고 우리나라 과학기술에 대한 장기적 정책과 전략을 구상하기도 했다.

중국, 일본, 러시아 등 東아시아 주변 국가들이 머리를 맞대고 기후변화, 지진 등 아시아人의 생존을 위협하는 지구물리에 대한 종합적인 연구를 할 수 있는 CERN과 같은 국제 과학기술연구소를 하루 빨리 설립하여 동아시아의 평화와 번영을 가져다 줄 과학적 성과를 이뤄냈으면 한다.