◎원자세계 초정밀 관찰 길터/레이저광 이용 절대온도서 원자 냉각법 개발

올해 노벨 물리학상을 받은 스티븐 추(스탠퍼드대),클로드 코엔­타누지(프랑스고등사범학교),윌리엄 필립스(미국국립표준기술연구소) 등 세 사람은 레이저광선을 이용,원자의 운동속도를 떨어 뜨림으로써 원자세계를 더욱 정밀하게 관찰할 수 있는 길을 열어 놓았다.

보통 온도에서 공기의 원자는 시속 4천㎞의 빠른 속도로 움직이다 사라지기 때문에 관측이 어렵다.시속 4천㎞는 민간항공기보다 4배 남짓 빠른 속도.그러나 온도를 절대온도(섭씨 영하 273도)로 냉각하고 레이저의 광자(광자·포톤)로 원자를 맞추면 운동속도가 초속 수㎝까지 떨어지게 된다.

수상자중 윌리엄 필립스는 80년대 초반 직선으로 운동하는 원자에 레이저광선을 쏘아 원자들을 냉각·포획하는 이른바 ‘원자의 덫’을 만들수 있는 실험에 처음 성공했다.또 스티븐 추는 85년 6개 방향에서 레이저를 쏘아 3차원 공간에서 원자를 잡아두는 실험에 성공했다.이어 코엔­타누지는 이같은 실험들을 이론적으로 정립했다.

고려대 물리학과 조동현교수는 “세 사람은 70년대 나온 이론을 바탕으로 실험을 통해 원자를 잡아두는 방법을 개발함으로써 원자를 이용한 미세기계 제작 등의 길을 터놓았다”고 말했다.조교수는 또 “이들의 연구결과로 정확한 원자시계 개발이나 우주비행에서의 정확한 위치선정,지구중력에 대한 정확한 측정이 가능해졌다”고 덧붙였다.<박건승 기자>