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미국의 물리학자. 전자·양전자 빔의 충돌장치를 건설하여 새 입자 ψ(프사이)를 발견함으로써 소립자물리학의 새 국면을 개척했다. 이 입자를 독립적으로 발견한 사무엘 차오 정 팅과 함께 1976년 노벨물리학상을 수상하였으며, 이 입자는 팅이 명명하였던 J입자와 합쳐서 J/ψ 입자라고 부른다.

1952년 매사추세츠공과대학을 졸업한 뒤 스탠퍼드대학교 선형가속기연구소(SLAC)를 이끌었는데, 의 전자선형가속기로 γ선에 의한 전자쌍생성(電子雙生成)을 조사하여 양자전기역학(量子電氣力學)이 10-3cm까지 성립하는 것을 확인했다.

1967년 이래 스탠퍼드대학교 교수로 있으면서 전자·양전자(陽電子) 빔의 충돌장치(SPEAR)를 건설, 이를 이용해 1974년 새 입자(粒子) ψ(프사이)를 발견함으로써 소립자물리학의 새 국면을 개척했다.

이들은 1974년에 사무엘 차오 정 팅이 이끌던 국립 브룩헤이븐 연구소(BNL)와 함께 제이/프시 중간자를 발견했으며, 이 발견은 입자 물리학의 소위 11월 혁명(독일 11월 혁명에 빗대어)이라 불린다. 그는 1984년부터 1999년까지 SLAC의 관리자였다.

스탠포드 대학교에서 교수로 있는 동안 그는 데이빗 릿슨의 도움과 미국 원자력 위원회의 지원을 받아 SPEAR라는 입자 가속기를 만들었다. 그의 연구팀은 SPEAR를 이용해 프시(ψ)라는 소립자를 발견했다. 똑같은 연구가 사무엘 차오 정 팅이 이끌던 브룩헤이븐 국립연구소에서 이루어졌지만, 그들은 이 입자를 J 입자라고 불렀다. 두 팀의 독자적 연구가 인정됨으로 인해 그 입자는 제이/프시 중간자로 명명되었고, 두 사람은 1976년에 노벨 물리학상을 받았다.

그는 뉴욕 브룩클린의 유대인 가정에서 태어났다. 그는 바루크 블룸버그, 리처드 파인먼 등의 졸업생을 배출한 파 락어웨이 고등학교(Far Rockaway High School)를 졸업했다. 펜실베이니아의 머세스버그 아카데미에 다녔고, 매사추세츠 공과 대학교에서 1952년에 학사학위, 1956년에 박사학위를 받았다.

전하, 그리고 신사 숙녀 여러분.
스웨덴 왕립과학원은 올해의 노벨 물리학상 수상자로 선구적인 연구로 무거운 소립자를 새로 발견한 버튼 리히터 교수와 새뮤얼 팅 교수를 선정했습니다.

이 발견은 새로운 지평을 열었으며, 같은 실험이 가능한 전 세계 모든 연구실에서 대단한 반향을 일으켰습니다. 이 발견으로 모든 물질과 근본적인 여러 상호 작용력에 관한 더 깊은 이해가 가능해질 것입니다.

소립자는 우리 인간의 기준에서 보면 대단히 작습니다. 바이러스나 분자, 혹은 원자들보다 작으며, 거의 모든 원자의 핵보다도 작습니다. 소립자는 물질계의 기본 구조나 기본적인 상호작용을 이해하기 위해서 대단히 중요합니다. 또한 어떤 경우에는 사회를 이해하는 데에도 중요합니다. 특정 수준에서 물질의 특성은 그보다 한 단계 아래 수준의 구성 블록을 통해 이해될 수 있다는 것이 우리의 기본 철학이기 때문입니다.

70년 전, 처음으로 소립자가 노벨상에 나타나기 시작했습니다. 당시는 원자에 대한 그럴 듯한 그림이 전혀 없던 시절이었습니다. 톰슨 경은 1906년의 노벨상 강연에서 전자의 발견을 원자를 구축하는 하나의 블록으로 묘사하였습니다. 오늘날 우리는 많은 과학기술 분야에서 전자의 핵심적인 역할을 잘 알고 있습니다. 우리 삶의 많은 부분이 전자가 있기에 가능해졌습니다. 전자는 우리 몸의 분자를 붙들어 놓으며, 전등을 밝히는 전기를 실어 나르고 텔레비전 브라운관에 그림을 그립니다.

40년 전, 칼 데이비드 앤더슨은 전자의 반입자인 양전자의 발견으로 노벨상을 수상했습니다. 1936년 시상 연설에서 전자와 양전자 쌍둥이는 복사선의 에너지로부터 생겨난다는 설명을 하고 있습니다만, 사실은 그 반대도 마찬가지로 일어나야만 합니다. 즉 서로 반대되는 두 입자가 부딪치면 입자들은 사라지고 결코 파괴할 수 없는 에너지만이 복사선의 형태로 나타나야 합니다. 최근에야 이러한 이론을 뒷받침하는 고에너지 입자의 실험 결과들이 보고되었으며 그 실험에 기여한 많은 연구자들 중에 리히터와 팅 교수도 포함되어 있습니다.

노벨상 수상자인 팅 교수와 리히터 교수는 전자와 양전자를 가지고 가장 성공적인 실험 결과를 얻었습니다. 팅 교수는 매우 높은 에너지에서 전자와 양전자 한 쌍이 어떻게 생성되는지를 연구하는 과정에서 새로운 입자를 발견했습니다. 리히터 교수는 전자들과 양전자들을 정면 충돌시키는 실험을 수행했으며, 조건이 정확히 맞으면 새로운 입자가 발생한다는 것을 발견했습니다. 이 두 사람은 모두 물질의 가장 작은 구조를 연구할 때 현미경처럼 사용되는 대형 입자가속기와 대형 장비로 연구했습니다. MIT의 팅 연구팀은 정교하게 설계된 장비를 롱아일랜드에 있는 브룩헤븐 국립연구소의 가속기에 설치했습니다. 스탠퍼드 가속기센터와 로렌스 버클리 국립연구소의 리히터 연구팀은 복잡한 기기들을 캘리포니아의 스탠퍼드 선형가속기센터에 설치했습니다. 매우 다른 방법을 사용하는 이들 두 연구소에서 거의 동시에 새롭고 무거운 입자가 존재한다는 신호를 감지했습니다. 강력한 충돌로 발생해서 곧 사라지는 이 입자에 브룩헤븐에서는 J라는 이름을 붙여 주었고, 스탠퍼드에서는 프사이(ψ) 라는 그리스 이름을 붙였습니다.

수많은 소립자들은 명확하게 구별되는 입자군으로 나눌 수 있습니다. 많은 경우 그룹의 멤버들이 확인되었지만 아직도 발견되지 않은 채 남아있는 경우도 더러 있습니다. 모든 입자들은 쿼크라고 부르는 단지 몇 개의 구성블록만이 필요한 아주 작은 분할체 수준에서 그 특성이 설명될 수 있는 것처럼 보입니다.

J-ψ 입자가 특이한 점은 이것이 1974년 이전에 알려졌던 어느 입자 군에도 속하지 않는다는 것입니다. 그 후 J-ψ 입자와 비슷한 입자들이 속속 발견되었으며 이제는 입자군의 구조 개편이 불가피해졌습니다. 다른 상황에서 이미 제안된 네 번째 쿼크의 개념에 부합되도록 새로운 차원에서의 구조 개편이 시작되어야 합니다.

최근 발견된 일반적인 소립자의 대부분은 물리학자들의 에너지 지도에서 높이와 폭이 조금씩 다른 언덕들로 표현될 수 있습니다. 이것은 고고학자들이 관심을 가지고 있는 무덤이나 패총 혹은 피라미드와 크게 다르지 않습니다. 그러나 소립자 지도상에서 이 새로운 J-ψ 입자는 다른 입자들에 비해 2배 높은 높이와 1,000배나 좁은 폭을 가지고 있었으며 이 사실에 물리학자들은 크게 놀랐습니다. 그 놀라움은 정글의 탐험가가 갑자기 마야 유적지 티칼의 가장 큰 피라미드보다 2배나 크지만 폭은 수천분의 1밖에 안 되는, 즉 엄청나게 높은 피라미드를 발견했다고 상상해 보면 잘 이해가 될 것입니다. 그는 환상을 본 것이 아닌지를 확인하고 또 확인한 후, 이 훌륭한 무덤이 숨겨진 문명의 존재를 암시하고 있다고 주장할 것입니다.

리히터 교수님, 그리고 팅 교수님.
저는 여러분을 거의 알려지지 않은 새로운 영역을 탐험하는 탐험가에 비교했습니다. 여러분은 그 영역에서 깜짝 놀랄 새로운 구조를 발견했습니다. 많은 위대한 탐험가들이 그렇듯, 여러분도 훌륭한 재능을 가진 사람들로 구성된 팀이 있었습니다. 저는 교수님께서 그분들께 놀라운 성과에 대한 우리의 축하를 전해 주시기 바랍니다. 전자-양전자 연구 영역에서 여러분 스스로가 보여 준 오랜 기간에 걸친 노력과 비전은 아주 중요한 것이었으며, J-ψ 입자의 발견으로 그 정점에 다다랐습니다. 여러분은 소립자 연구 영역에 커다란 영향을 미치는 풍요로운 성과를 거두었습니다. 이로써 1974년 11월 이후의 소립자 물리는 그 이전의 것과 완전히 다른 모습을 갖게 되었습니다.

스웨덴 왕립과학원을 대표하여 여러분께 따뜻한 축하의 말씀을 전하게 되어 기쁘고 영광스럽습니다.
이제 나오셔서 전하로부터 노벨상을 수상하시기 바랍니다.

스웨덴 왕립과학원 괴스타 엑스퐁