Á¦ 3ÀÇ »õ·Î¿î ÈûÀÌ Á¸ÀçÇÑ´Ù.
photo |
|
À¯Ä«¿Í(Hideki Yukawa: 1907~1981)_ÇÙ·ÂÀ» ¹ß°ßÇÏ¿© ÀϺ»ÀÎÀ¸·Î¼´Â ÃÖÃÊ·Î 1949³â ³ëº§»óÀ» ¹Þ¾Ò´Ù.
|
ÇÙÀÌ ÇÙÀڵ鳢¸® ¹¶Ãļ Çü¼ºµÇ±â À§Çؼ´Â ´ç½Ã±îÁö ¾Ë·ÁÁ³´ø Áß·ÂÀ̳ª ÀüÀÚ±â·ÂÀÌ ¾Æ´Ñ »õ·Î¿î ÈûÀÇ µµÀÔÀÌ ÇÊ¿äÇØÁ³´Ù. ÀÌ ÈûÀº ¾ç¼ºÀÚ³¢¸®ÀÇ Á¤Àü±âÀûÀÎ ¹Ý¹ß·ÂÀ» ±Øº¹Çϱâ À§Çؼ´Â ÇÙÀÇ Å©±â Á¤µµ¿¡¼ ¹ÌÄ¡´Â ÈûÀÌ À̺¸´Ù ÈξÀ Ä¿¾ß ÇÑ´Ù. ÀÌ »õ·Î¿î ÈûÀº ÀϺ»ÀÇ ¹°¸®ÇÐÀÚ À¯Ä«¿Í(Hideki Yukawa)¿¡ ÀÇÇØ 1935³â ¹ß°ßµÇ¾ú°í, À̸¦ ÇÙ·ÂÀ̶ó ÇÑ´Ù.
ÇÙ·ÂÀº ¾ç¼ºÀÚ¿Í Áß¼ºÀÚ¸¦ ºÐ°£ÇÏÁö ¾Ê°í ÀηÂÀ¸·Î ÀÛ¿ëÇÑ´Ù.
ÇÙ·ÂÀÇ ÀÔÀå¿¡¼ ¾ç¼ºÀÚ³ª Áß¼ºÀÚ´Â ÀüÀûÀ¸·Î µ¿ÀÏÇØ º¸ÀδÙ. Áú·®ÀÇ Â÷ÀÌ°¡ ¾à°£ ÀÖ´Â °ÍÀº ÀüÇϸ¦ °¡Áö°Å³ª °¡ÁöÁö ¾ÊÀº Â÷ÀÌ¿¡¼ ¿À´Â °ÍÀ¸·Î º¸ÀδÙ. ÀÌ ÈûÀÇ ±Ù¿øÀº ¾ç¼ºÀÚ³ª Áß¼ºÀÚ¸¦ ±¸¼ºÇÑ´Ù°í ¹Ï¾îÁö´Â ÄõÅ©µé ³¢¸® ÀÛ¿ëÇÏ´Â ÈûÀÌ´Ù. óÀ½¿¡ À¯Ä«¿Í¿¡ ÀÇÇØ ÀÌ ÈûÀÌ Á¦¾ÈµÇ¾úÀ» ¶§¿¡´Â Áß°£ÀÚ¶ó´Â »õ·Î¿î Á¾·ùÀÇ ÀÔÀÚ°¡ ÈûÀ» ¸Å°³ÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î »ý°¢ÇÏ¿´À¸³ª ÇÙ·ÂÀÇ ±¸Á¶¸¦ ¼³¸íÇÏ´Â ¾çÀÚ»ö¿ªÇÐÀº ±Û·ç¿Â(gluon)À̶ó´Â ÀÔÀÚ¸¦ µµÀÔÇÏ¿© À̸¦ º¸´Ù Á¤±³ÇÏ°Ô ¼³¸íÇÏ°í ÀÖ´Ù.
ÇÙ·ÂÀº °¡±î¿î °Å¸®±îÁö¸¸ ÀÛ¿ëÇÏ°í ¸Ö¾îÁö¸é ±Þ°ÝÇÏ°Ô ÈûÀÇ Å©±â°¡ ¾àÇØÁø´Ù.
ÇÙ·ÂÀÌ Áß°£ÀÚ¶ó´Â Áú·®À» °¡Áø ÀÔÀÚÀÇ ±³È¯¿¡ ÀÇÇØ »ý°Ü³ª±â ¶§¹®¿¡ Áß·ÂÀ̳ª ÀüÀÚ±â·ÂÀÇ °Å¸®ÀÇ Á¦°ö¿¡ ¹Ýºñ·ÊÇÏ´Â Èû°ú´Â ´Þ¸® °Å¸®°¡ ¸Ö¾îÁö¸é Áö¼öÇÔ¼öÀûÀ¸·Î ÈûÀÇ Å©±â°¡ ÁÙ¾îµå´Â Ư¼ºÀ» °®´Â´Ù. µÎ ÇÙÀÚ »çÀÌÀÇ °Å¸® $r$¿¡ ´ëÇÑ À§Ä¡¿¡³ÊÁö´Â À¯Ä«¿Í ÆÛÅÙ¼È(Yukawa potential)·Î ´ÙÀ½°ú °°´Ù.. \[ \begin{equation} \label{eq1} U(r) = - g^2 \frac{e^{-r/r_c}}{r} \end{equation} \] ¿©±â¼ \[ r_c = \frac{\hbar}{m_\pi c} \approx 1.5 ~ \mathrm{fm} \] ÀÌ°í, $m_\pi$Àº Áß°£ÀÚÀÇ ÇϳªÀÎ ÆÄÀÌ¿ÂÀÇ Áú·®ÀÌ´Ù. ¸Å°³µÇ´Â ÈûÀÇ Å©±â¸¦ °áÁ¤ÇÏ´Â $g$´Â \[ g^2 \approx 15 \hbar c \] À¸·Î ÁÖ¾îÁø´Ù. µû¶ó¼ ÀÌ ÈûÀº °¡±î¿î fm Á¤µµÀÇ °Å¸®¿¡¼´Â ¾ç¼ºÀÚÀÇ Á¤Àü±âÀû ¹Ý¹ß·Âº¸´Ù ÈξÀ Å©Áö¸¸ °Å¸®°¡ ¸Ö¾îÁö¸é ±Þ°ÝÇÏ°Ô ÁÙ¾îµç´Ù.
ÇÙ·ÂÀº ´Ù¸¥ »óÈ£ÀÛ¿ë¿¡ ºñÇÏ¿© Á¦ÀÏ °ÇϹǷΠ"°ÇÑ»óÈ£ÀÛ¿ë"À̶ó°íµµ ÇÑ´Ù.
ÀÚ¿¬¿¡¼ ´Ù¸¥ °Íó·³ º¸ÀÌ´Â ¿Â°® Á¾·ùÀÇ ÈûÀ» ºÐ¼®Çغ¸¸é ½ÇÁ¦·Î ±âº»ÀûÀÎ ÀÔÀÚ°¡ °¡Áö°í ÀÖ´Â ¸î °¡Áö Á¾·ùÀÇ »óÈ£ÀÛ¿ëÀÇ °á°ú¶ó´Â °ÍÀ» ¾Ë°Ô µÈ´Ù. Áú·®À» °¡Áø ÀÔÀڵ鳢¸® ÀÛ¿ëÇÏ´Â Áß·ÂÀ» Á߷»óÈ£ÀÛ¿ëÀ̶ó°í ÇÏ°í, ÀüÇϸ¦ °¡Áø ÀÔÀڵ鳢¸® ÀÛ¿ëÇÏ´Â ÀüÀÚ±â·ÂÀ» ÀüÀÚ±â»óÈ£ÀÛ¿ëÀ̶ó°í ÇÑ´Ù. ¸¶Âù°¡Áö·Î ÇÙ·ÂÀº ÀÛ¿ëÇÏ´Â ÈûÀÇ Å©±â°¡ °¡Àå Å©¹Ç·Î °ÇÑ»óÈ£ÀÛ¿ë(strong interaction)À̶ó ÇÑ´Ù.
ÇÙ·ÂÀ» ¸Å°³ÇÏ´Â Áß°£ÀÚÀÇ Á¸Àç°¡ ÇÊ¿äÇÏ´Ù.
ÇÙÀÚ°¡ Áß°£ÀÚ¶ó´Â »õ·Î¿î Á¾·ùÀÇ ÀÔÀÚ¸¦ ¼·Î ÁÖ°í¹ÞÀ¸¸é¼ ÀÌ °úÁ¤¿¡¼ ÀηÂÀÌ »ý°Ü³ª´Â °ÍÀ¸·Î ÀÌÇصȴÙ. ÀÌ´Â Áú·®À» °¡Áø ÀÔÀÚ°¡ Áß·ÂÀÚ¸¦, ÀüÇϸ¦ °¡Áø ¹°Ã¼°¡ ±¤ÀÚ¸¦ ¸Å°³·Î ÇÏ´Â °úÁ¤°ú À¯»çÇÏ´Ù.
Çٷ¿¡ ÀÇÇØ ¾ç¼ºÀÚµé°ú Áß¼ºÀÚµéÀÌ ÇÙÀ» Çü¼ºÇÏ°Ô µÈ´Ù.
ÇÙ·ÂÀÌ °¡±î¿î °Å¸®¿¡¸¸ Å©°Ô ÀÛ¿ëÇÏ°í, ¾ç¼ºÀÚ³¢¸®´Â ¸Õ °Å¸®¿¡¼ ¹Ý¹ß·ÂÀÌ ¿ì¼¼ÇØÁö¹Ç·Î ÀÌ°ÍÀÌ ÇÙÀÌ ¸¸µé¾îÁö´Â ¾ç»óÀ» °áÁ¤ÇÑ´Ù. Áï ÇÙÀº ±× Å©±â°¡ Ä¿Áö¸é ¸Ö¸® ÀÖ´Â ¾ç¼ºÀÚÀÇ ¼ö ¶ÇÇÑ ¸¹¾ÆÁ®¼ ºÒ¾ÈÁ¤ÇØÁø´Ù. µû¶ó¼ Áö±¸»ó¿¡¼ ¹ß°ßµÇ´Â ÇÙÀÇ ÇÙÀÚ¼ö´Â ¸¹¾Æ¾ß 240 °³ Á¤µµÀÌ´Ù.
ÇÙÀÚ´Â µüµüÇÑ ±¸·Î »ý°¢ÇÒ ¼ö ÀÖ¾î¼ ÇÑ°èÀÌ»ó °¡±î¿öÁú ¼ö ¾ø´Ù.
ÇÙÀÚ´Â ±× Å©±â°¡ 0.7 fm Á¤µµ µÇ´Â µüµüÇÑ ±¸·Î »ý°¢ÇÒ ¼ö ÀÖ¾î¼ ÀÌ ¹üÀ§±îÁö ´Ù°¡¿À¸é ¾ÆÁÖ °ÇÑ ÈûÀ¸·Î ¹Ð¾î³½´Ù. µû¶ó¼ \eqref{eq1} ½ÄÀÇ ÇÙ·ÂÀº À̺¸´Ù ¸Õ °Å¸®¿¡¼¸¸ ÀÛ¿ëÇÑ´Ù. ¶ÇÇÑ ÇÙ·ÂÀº °Å¸®°¡ ¸Ö¾îÁü¿¡ µû¶ó ±Þ°ÝÇÏ°Ô ÁÙ¾îµé¾î 2.0 fm ÀÌ»óÀÌ µÇ¸é °ÅÀÇ 0 ÀÌ µÈ´Ù. Áï 0.7 ~ 2.0 fmÀÇ ¹üÀ§¿¡¸¸ ³ªÅ¸³ª´Â °ÇÑ ÀηÂÀ¸·Î ³ªÅ¸³ª´Â °ÍÀ¸·Î º¼ ¼ö ÀÖ´Ù.
_ ÀüÇÏ
|