‘100경분의 1초’ 순간 포착… 노벨 물리학상, ‘아토초 연구자’ 3인 공동 수상

아고스티니·크라우스·륄리에
원자·분자 속 전자 규명 도구 제공

올해의 노벨 물리학상은 인류에게 원자와 분자 속 전자의 세계까지 살펴볼 수 있도록 새로운 도구를 제공한 3명의 물리학자에게 돌아갔다.

이는 1초에 100경개의 사진을 촬영할 수 있는 방법을 개발한 것으로, 원자 속 전자가 움직이는 찰나의 순간을 포착할 수 있게 만든 것이다.

노벨위원회는 3일(현지시간) 스웨덴 스톡홀름 왕립과학원에서 2023년 노벨 물리학상 수상자로 프랑스계 미국인 실험 물리학자인 미국 오하이오주립대 물리학과 피에르 아고스티니 교수와 헝가리 태생의 막스플랑크 양자광학연구소 페렌츠 크라우스 교수, 프랑스 물리학자인 스웨덴 룬드대학 원자물리학과 안 륄리에 교수 등 3명의 물리학자를 선정했다고 발표했다.

노벨위원회에 따르면 수상자 중 아고스티니 교수와 륄리에 교수는 물질의 전자역학 연구를 위해 아토초(100경분의 1초) 빛 발생을 발견한 초기 선구자이며, 크라우스 교수는 아토초 빛을 이용하는 연구 확산에 기여했다.

펨토초(1000조분의 1초)와 아토초를 들여다볼 수 있다는 것은 과학이 극한과학으로 발달하는 데 중요한 이정표라 할 수 있다. 인류가 현미경을 발명하면서 공간 분해능력을 갖게 됐다면, 아토초 빛을 만들어냈다는 것은 시간을 나눠 들여다볼 수 있는 능력을 갖게 된 것이다.

카메라는 셔터 스피드가 빠를수록 순간포착이 가능하다. 정연욱 성균관대 나노공학과 교수는 "펨토초 빛을 만들어냈다는 것은 그 정도 짧은 순간의 카메라 셔터를 만들어냈다고 볼 수 있다"고 말했다. 이 물리학자들의 발견은 짧은 순간의 빛을 만들어 극한의 세계까지 포착할 수 있다는 것이다.

아토초 빛 발생이 아직 일상에 적용된 분야는 없다. 하지만 반도체 개발에 응용할 수 있다는 의견도 있다. 임현식 동국대 물리반도체학과 교수는 "반도체에서 짧은 순간에 전자들이 만들어지고 결합하는 과정의 오류를 측정하거나 그 메커니즘을 이해하는 데 도움이 될 것"이라고 설명했다.

지난해에는 양자컴퓨터가 세상에 나올 수 있도록 이론을 검증해 낸 프랑스 파리 사클레대학 알랭 아스페 교수와 미국 존 클라우저협회 창립자 존 클라우저, 오스트리아 빈대학 안톤 차일링거 교수 등 물리학자 3명이 수상했다.

한편 올해 노벨상 수상자는 상금 약 13억6400만원(1100만크로나)과 메달, 증서를 받는다. 지난해 상금은 1000만크로나였다.

시상식은 알프레드 노벨의 기일인 12월 10일 스웨덴 스톡홀름(생리의학·물리·화학·경제학상)과 노르웨이 오슬로(평화상)에서 열린다. 스톡홀름 수상자들은 스웨덴의 칼 구스타프 16세 국왕으로부터 메달과 증서를 받고, 오슬로 수상자들은 노르웨이 국왕 하랄드 5세가 참석한 가운데 노르웨이 노벨위원회 위원장으로부터 노벨 평화상을 받게 된다.