노벨상을 말하다

2006 수상자 정보

2006 수상 업적

The Nobel Prize in Physics 2006 was awarded jointly to John C. Mather and George F. Smoot “for their discovery of the blackbody form and anisotropy of the cosmic microwave background radiation”.
2006년 노벨 물리학상은 “흑체 형태와 우주 극초단파 배경복사의 비등방성에 대한 연구”로 존 마터아 조지 스무트에게 공동 수여되었습니다.

2006 수상 추천문

전하, 그리고 신사 숙녀 여러분.

맑고 별빛이 초롱초롱한 밤하늘을 올려다보며 하늘에 빚어진 우주의 장관을 만끽해 보십시오. 50년 전에는 천문학자들이 지구 표면에 설치된 망원경을 사용해 우주를 탐구했습니다. 당시 사용된 장비들로 우리는 수억 광년 떨어진 별과 은하를 관측할 수 있었습니다. 올해의 노벨 물리학상은 이와 또 다른 형태의 천문학에 수여됩니다. 이 천문학은 코비(COBE) 위성에 설치된 장치를 사용하여 우주 생성의 가장 초기 단계인 130억 년 전에 우리에게 보내진 빛을 관찰하는 것입니다.

그때는 우주의 특성이 변하기 시작한 시점이었습니다. 그 이전의 우주는 매우 밀도가 높고 뜨거운 전자와 양자 그리고 광선이 혼재된 죽과 같은 상태였습니다. 온도가 매우 높고 밀도가 높아서 광선마저도 마치 안개에 빛이 차단된 것처럼 그 죽 속에 갇힌 상태였습니다. 그러나 우주가 팽창하면서 온도와 밀도가 감소하고 동시에 광선의 에너지도 감소했습니다. 즉 광선의 파장이 증가했습니다. 이전에는 죽 속에 갇혀 있던 광선이 안개가 걷히듯 방출되었으며 온도는 3,000도까지 감소하였습니다. 당시의 우주의 나이는 38만 년으로 측정되었습니다. 방출된 광선은 우주를 통한 긴 여행을 계속하고 있습니다. 광선이 130억 년 동안 여행을 하는 동안 우주는 크게 팽창하여 광선의 파장은 1,000배나 길어지고 온도는 3,000도에서 절대온도 3도로 낮아졌습니다. 현재는 이 차가운 배경복사가 우주를 채우고 있습니다. 이 배경복사는 우주 초기의 무대에서 불려진 노래이지만 우리 눈에는 보이지 않습니다. 그 파동은 파장이 수 밀리미터인 마이크로파 영역에서 관찰되는데, 코비 위성에서 관찰한 광선이 바로 이것입니다.

존 매더 교수는 코비 위성에 실린 장치의 책임자로서 배경복사의 온도를 매우 정확하게 결정할 수 있었으며, 이 스펙트럼이 초기 우주의 뜨겁고 균일한 상태를 나타내는 흑체의 형태를 가지고 있음을 확인했습니다. 조지 스무트 교수는 여러 방향에서 배경복사의 극히 작은 온도 변화 (1/100000)를 감지할 수 있는 장치를 책임지고 있었습니다. 이런 온도 변화로부터 초기의 뜨겁고 균일한 죽 속에서 현재의 별과 은하의 모습을 간직한 우주구조의 씨앗을 찾을 수 있을 것입니다. 수 년 동안의 자료를 분석한 결과 그런 작은 차이가 실제로 존재한다는 것을 볼 수 있었습니다. 우주의 생성 단계를 이해하는 첫걸음을 내디딘 것입니다.

매더 박사님, 스무트 교수님. 천문학은 이제 정밀과학이 되었으며, 여러분의 연구가 그 기초를 닦았습니다. 매우 조심스럽게 조절된 장치로 여러분은 우주 단파장 배경복사가 흑체형태를 정확히 따른다는 것을 보였습니다. 깊이 있는 복사 측정자료의 분석을 통해 오랫동안 찾고 있던 온도의 비등방성도 확인되었습니다. 여러분의 성공적인 실험은 코비 위성에 실린 장비에서 이루어졌습니다만, 이제 우리는 모두 스톡홀름의 지표면에 모여 있습니다. 스웨덴 왕립과학원을 대표하여 여러분의 뛰어난 성과를 축하드리게 되어 기쁘고도 영광스럽습니다. 이제 나오셔서 전하로부터 노벨상을 수상하시기 바랍니다.

노벨 물리학위원회 위원장 페르 칼손