반수소의 연구(Theoretical Aspects of Antihydrogen Studies)

전문가 제언

□ 이 글은 “반 수소연구에 관한 현황”에 대하여 Vanderbilt 대학에 있는 Lehnert Ralf씨와 Shimamura Isao씨가 Journal of Plasma and Fusion Research Vol. 80, No. 12, (2004)에 기고한 내용이다. 반물질 연구자들의 흥미 있는 연구내용을 골고루 review한 논문이다.

□ 반물질에 대한 연구는 물질생성의 원천적인 메커니즘을 다루는 자연과학의 가장 심오한 분야라고 할 수 있다. 현재로서는 반핵자와 양전자로 만들어지는 가상적인 물질이다. 핵자와 전자로 만들어지는 보통의 물질과 반물질이 짝으로 되어 생성한다. 또 물질과 반물질이 만나서 짝이 소멸하여 에너지로 되는 과정이 우주의 진화과정에서 일어났다는 설도 있다.

□ 하전공액변환, 공간반전변환, 시간반전변환의 곱이 강 반전변환이다. 이것을 CPT정리라고 한다. 장의 방정식이 국소적일 때, Lorentz변환(연속집단)에 의하여 불변일 때, 그리고 스핀과 통계의 관계가 성립할 때의 조건을 충족하면 강 반전변환이 불변이다. 시간반전변환은 공간반전변환과 하전공액변환의 적의 변환과 동등하게 된다. 또 역으로 운동방정식의 강 반전변환의 불변성, 국소성, Lorentz불변성을 가정해서 스핀과 통계의 관계를 유도할 수도 있다.

□ 시공계의 좌표 x, y, z, t의 실 계수의 선형변환 (ct)2-x2-y2-z2(c; 진공 중의 광속도)를 불변으로 만드는 집단이 Lorentz변환을 만드는 요소이다. 보통은 시간반전 즉 미래, 과거를 포함하는 것을 생략한다. 특수상대론에서는 물리법칙의 모든 것에 Lorentz집단의 표현을 기본으로 사용하여 나타낸다. 아인슈타인은 관측좌표계가 Lorentz변환에 따른다면 Lorentz수축과 국소시간과의 관계가 설명된다는 것을 알고 특수상대성을 만드는데 크게 도움이 되었다고 한다.

□ 반물질에 대한 연구는 그 역사가 오래된다. 기초이론물리를 하는 대학기관의 연구소에서는 이 분야의 연구가 꾸준히 이루어지고 있다. 가정을 전제로 하고 이론이 전개되기 때문에 가정설정이 잘못되면 연구의 진전은 원상태로 되돌아온다.

저자

LEHNERT Ralf ; SHIMAMURA Isao

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

기초과학

연도

2004

권(호)

80(12)

잡지명

Journal of plasma and fusion research(N073)

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

1006~1011

분석자

박*학

분석물

• 반수소의 연구.pdf [182,349 byte]

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