기초과학연구원(IBS, 원장 김두철) 지하실험연구단(단장 김영덕) 스테펀 올슨(Stephen Olsen) 명예연구위원이 실험 입자물리학 분야에서 탁월한 업적을 남긴 연구자에게 수여되는 ‘2016 파노프스키 상(2016 W.K.H Panofsky Prize)'을 수상했다. 시상식은 내년 4월 미국 솔트레이크에서 열리는 미국물리학회 연례 회의에서 진행된다.

미국물리학회(American Physics Society, APS)는 올슨 연구위원 및 다른 3 명의 물리학자들과 함께 물질과 반물질간의 CP 대칭성 깨짐에 대한 이론을 입증한 벨 실험(Belle Experiment) 및 BaBar 실험을 성공적으로 이끈 공로를 높이 사 상을 수여한다고 밝혔다.

올슨 연구위원이 이끈 벨 실험은 13개 국가에서 400명 이상의 물리학자들과 기술자들이 공동으로 수행한 연구다. 일본 고에너지 물리 연구소(KEK) 가속기를 이용해, B 중간자 붕괴에서 CP 대칭성 깨짐 현상을 실험적으로 확인했다. 이를 통해 물질과 반물질의 비대칭성을 실험적으로 증명함으로써, 우주의 비대칭성을 설명할 수 있는 길을 열었다. 참고로 BaBar 실험은 미국 스탠포드 선형 가속기 센터에 의해 진행되었던 실험이다.

올슨 연구위원은 B 중간자 붕괴에서 CP 대칭성 깨짐 현상을 실험적으로 검증하기 위해 벨 실험을 일본의 푸미히코 타카사키(2016 파노프스키 상 공동수상)와 함께 제안(proposal)하였다. 올슨 연구위원은 1992년부터 2006년까지 벨 실험 공동대표로 벨 실험을 성공적으로 이끌었다.

2008년 노벨물리학상은 우주의 비대칭성을 이론적으로 설명한 이론물리학자들에게 수여되었는데, 우주 초기에 물질과 반물질의 비대칭성에 대한 이론을 실험적으로 증명한 것이 바로 벨 및 바바 실험이다. 고바야시 교수와 마스카와 교수는 1970년 대 초기 우주의 생성에 관해 우주의 비대칭성이 가능하다는 이론^*을 주장한 바 있었다. 벨 실험과 Babar 실험이 이를 실험적으로 명확하게 검증한 것이다.

   *우주 빅뱅 초기엔 물질-반물질이 동일하게 생성되었으나 반물질이 물질보다 빨리 사라져서 물질만 남았다는 이론

또한 올슨 연구위원은 quark들간의 강한 상호작용을 실험적으로 연구하여 이에 대한 이해를 넓혔다.

올슨 연구위원은 입자물리 실험 분야 세계적 권위자다. 지난 2014년부터 IBS 지하실험연구단에 합류하여 암흑물질에 대한 연구 및 중성미자 미방출 이중베타붕괴 실험 (AMoRE 실험) 등 우주의 기원과 구조를 이해하기위한 실험적 연구를 활발히 수행하고 있다. 그는 세계적 입자물리실험 권위자로 지하실험연구단에 합류한 이 후 연구단의 실험 과정, 논문 등에 아낌없는 조언을 하고 있다. 올슨 연구위원은 KIMS 실험(국내 암흑물질 탐색실험) 때부터 합류하여 한국의 지하실험연구에 큰 기여를하였다. 서울대 WCU 교수 시절 학생들의 실험 지도, 데이터 분석 등을 통해 연구인력 양성에도 힘을 쏟았다.

파노프스키 상은 입자물리학 실험분야에서 우수한 연구 성과를 얻은 실험물리학자들에게 주어지는 상이다. 1985년 미국의 저명한 입자 물리학자 W.K.H 파노프스키(W.K.H Panofsky)의 동료들과 스탠포드 대학교 입자물리학부 및 스탠포드 선형 가속기센터(SLAC)에 의해 제정됐다.

수상자는 매년 미국물리학회가 다섯 명의 위원회를 구성하여 선정한다. 모든 국적의 물리학자들에게 수상의 기회가 열려 있으며, 수상자들에게는 1만 달러의 상금이 지급된다.

2016 년도에는 올슨 연구위원을 포함해 미국의 조나단 도르판(Jonathan Dorfan) 박사, 데이비드 히트린(David Hitlin) 박사, 일본의 푸미히코 타카사키(Fumihiko Takasaki) 박사 등 총 4 명의 과학자가 수상의 영예를 함께 안았다.

파노프스키 상은 입자물리학계 노벨상이라는 별칭이 있을 만큼 입자물리학계 권위가 매우 크다. 입자물리학실험으로 노벨상을 받기 위해선 그 전단계로 최소한 ‘파노프스키 상’을 수상한 전력이 있어야 한다는 말이 있을 정도다.

올해 노벨 물리학상을 받은 가지타 다카아키 도쿄대 교수도 2002년 파노프스키 상을 수상한 바 있다. 또한 1990년 노벨 물리학상을 받은 Henry W. Kendall, Richard E.Taylor, Jerome Freidman도 1989년 파노프스키 상을 수상했다. 2002년 노벨 물리학상을 받은 Raymond Davis Jr.(레이먼 데이비스 2세)의 경우 1992년에 일본의 코시바 교수는 2002년에 파노프스키 상을 수상했다. 마지막으로 Frederick Reines는 1992년에 파노프스키 상을 수상하고 1995년에 노벨상을 수상했다.

스테펀 올슨 연구위원은 “한국에서 연구 활동을 하던 중 상을 수상하게 되어 개인적으로도 연구단 차원으로도 매우 기쁘게 생각하고 있다”며 “나 혼자의 상이 아니라 많은 학자들이 함께 일궈낸 성과라 수상의 기쁨을 나누고 싶다” 고 전했다.

대외협력실 고은경