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쿼크(quark)

그리스 자연철학자 데모크리토스는 모든 물질은 더 이상 쪼개지지 않는 기본 입자로 이뤄져 있다고 주장했어요. 이후 과학자들은 기본 입자를 찾으려고 했지요. 처음에는 원자를 기본 입자라 믿었지만, 지금은 원자도 전자와 양성자, 중성자로 쪼개진다고 밝혀졌어요. ‘쿼크’는 양성자와 중성자를 만드는 기본 입자랍니다.

‘쿼크’라는 이름은 소설에서 왔어요. 쿼크의 존재를 최초로 예언한 미국 물리학자 머리 겔만이 1964년 <;피네간의 경야>;에서 따왔지요. 겔만은 ‘쿼크’라는 발음으로 이름을 짓고 싶다는 생각만 하고 있었는데, 소설에 ‘three quarks’라는 구가 있었어요. 원했던 발음과 비슷한 단어 ‘quark’를 발견한 거죠.

겔만이 ‘quark’를 선택한 이유는 또 있어요. 쿼크는 흔히 3개가 결합하는 방식으로 존재해요. 양성자와 중성자도 쿼크 3개로 이뤄져 있지요. 겔만은 이런 특성이 ‘three quarks’라는 표현과 어울린다고 생각했답니다.

광자(光子, photon)

빛은 무수히 많은 알갱이로 이뤄져 있어요. 이를 ‘광자’ 혹은 ‘빛알’이라고 하지요. 광자는 매우 작
을 뿐만 아니라 질량도 없는 알갱이라, 우리는 광자 하나하나를 보지도 못하고 만질 수도 없어요. ‘광자’라는 이름은 ‘빛’을 뜻하는 한자 ‘광(光)’에 ‘입자’를 뜻하는 한자 ‘자(子)’로 이뤄져 있답니다.

빛이 광자로 이뤄져 있다는 사실을 세계 최초로 보여준 물리학자는 알베르트 아인슈타인이에요. 1905년 발표한 논문에 나오는 광전효과 실험을 통해서였지요. 전극판에 빛을 쏘는 실험이었는데, 전자가 광자와 충돌해 전극판 바깥으로 튀어나온다고 주장했답니다.

그렇지만 아인슈타인은 ‘광자’라는 말을 쓰진 않았어요. 이 단어를 처음으로 사용한 사람은 미국 물리화학자 길버트 루이스예요. 1926년 과학잡지 <;네이처>;에 보내는 편지에서 빛에너지를 전달하는 입자란 의미로 ‘광자’를 처음 썼지요. 이후 아인슈타인의 주장이 맞다는 사실이 받아들여지면서 ‘광자’는 빛의 입자를 뜻하게 되었답니다.