올 노벨 물리학상 수상자

"헬륨-3 초유동현상 처음으로 밝힌공로인정받아"

올해 노벨 물리학상을 수상한 미국 코넬대학의 데이비드 M 리, 로버트 C 리처드슨, 스탠퍼드대학의 더글러스 D 오셔로프교수는 70년대 일련의 실험을 통해헬륨-3 (보통 헬륨의 동위원소)이라는 물질이 초유동 현상 을 보인다는 것을처음으로 밝힌 공로를 인정받았다.

헬륨은 보통 기체상태이나 온도를 낮춰주면 액체상태로 변하며 헬륨-4로 불리는 보통 헬륨은 절대온도 0도( 섭씨 영하273.15도)에 이르면 특이한 성질을 나타낸다.

헬륨은 액체로 변해 상호간의 점성이 없어져 미세한 구멍이 생겨도 쉽게 빠져나가고 컵에 담아두면 얇은 막을 이뤄 컵 벽면을 타고 넘쳐 흘러버린다.

과학자들은 1930년대 헬륨의 이같은 성질을 발견, 이를 초유동 현상 이라 이름짓고 그후 이를 설명하는 이론 개발에 열중했다.

하지만 보통 헬륨과 성질이 전혀 다른 헬륨-3(양성자 2개와 중성자 1개로 구성됨)은 70년대초까지도 초유동성을 갖지 못한다고 여겨졌으나 리 교수팀은 절대온도 0.002도(1천분의 2도)에서 헬륨-3도 초유동 현상을 보인다는 것을 증명했다.

당초 목표가 헬륨을 고체화하는 것이었던 리 교수팀의 뜻하지 않은 이같은 발견은 저온물리학의 연구가 활발하게 진행되는 계기가 됐다.