바이스, 1974년 획기적 정밀도의 간섭계 고안…가장 큰 기여
손 등 '라이고 프로젝트' 제안…배리시 결성·건설 주도
(서울=연합뉴스) 임화섭 기자 = 중력파 관측 프로젝트에 결정적으로 기여한 공로로 올해 노벨물리학상을 받은 과학자 3명은 프로젝트의 각각 다른 단계에서 이론적·실험적 기여를 했다.
노벨위원회의 상금 배분을 보면 3명 중 라이너 바이스 매사추세츠공대 명예교수가 가장 큰 기여를 인정받았다.
그는 이번 노벨물리학상 상금 중 절반을 차지했으며, 4분의 1씩을 캘리포니아공대 명예교수인 배리 배리시와 킵 손이 받았다.
초정말 레이저 간섭계를 만들어 중력파 관측에 이용할 수 있다는 아이디어는 1970년대로 거슬러 올라간다. 이를 위해서는 1해(亥·10의 20거듭제곱)분의 1 혹은 이를 능가하는 수준의 정밀도가 필요했다. 그 전까지는 '웨버 실린더'라고 불리는 장치를 중력파 검출용 안테나로 사용하는 방법이 시도됐으나 감도가 충분치 않았다.
바이스 교수는 1974년에 웨버 실린더보다 100만배쯤 감도가 높은 초정밀 레이저 간섭계를 만드는 방법을 고안하고 실제 중력파 관측을 위해 어떤 시설이 필요할지 '밑그림'을 그린 보고서를 작성했다.
이 보고서를 바탕으로 매사추세츠공대와 캘리포니아공대는 1979년 미국 과학재단으로부터 중력파 검출기 연구개발비를 받기 시작했다.
이어 바이스 교수는 1980년대에 킵 손 교수와 고(故) 로널드 드레버 캘리포니아공대 명예교수(올해 3월 별세로 노벨상 수상에서 제외)와 함께 중력파를 검출하기 위해 초정밀·초대형 시설을 만들자는 '라이고(LIGO) 프로젝트'를 세계 과학계에 제안했다.
즉 손 교수는 라이고 프로젝트의 제안 단계에서 바이스 교수 등과 함께 주도적 기여를 한 것이다.
이를 바탕으로 1990년 라이고 건설계획이 승인됐으며, 1994년부터 미국 워싱턴주 핸포드와 루이지애나주 리빙스턴, 두 곳에 라이고 탐지기가 건설되기 시작했다. 시범 가동은 1997년부터 이뤄졌다.
배리 배리시는 건설 시작 당시인 1994년에 라이고 프로젝트의 연구책임자(principal investigator)가 됐으며, 1997년에는 라이고 연구소 소장으로 취임해 이 실험을 대규모의 국제 협력 프로젝트로 키워 냈다.
현재 세계 곳곳에서 1천여명의 과학자들이 참여하고 있는 라이고 프로젝트를 본궤도에 진입시키고, 펀딩·건설·운영을 이끈 인물인 셈이다.
중력파 검출에 성공한 라이고 관측기는 초기에 들어선 시설이 아니라 2014년에 첫선을 보인 '어드밴스트 라이고'다. 이는 초기 라이고 실험장치보다 감도를 더욱 높인 업그레이드 버전으로, 2014년에 시험 가동돼 2015년부터 관측에 쓰이고 있다.
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