과학자들은 우주에는 4차원의 시공간을 포함해 11차원이 작은 영역에 숨어있을 것이라고 말한다. 최근 이 작은 공간에서 처음으로 중력을 측정했다는 연구결과가 물리학저널인 ‘피지칼리뷰레터’ 2월 19일자에 발표됐다.
물리학자들은 우주에 4차원의 시공간 외에도 7개의 차원이 작은 영역에 숨어있을 것으로 생각하고 오랫동안 연구하고 있다. 이를 통해 물리학의 미스터리인 ‘중력이 전기력, 약력, 강력에 비해 특별히 약한지’에 대한 문제를 풀 수 있을 것으로 생각하고 있다.
이론 물리학자들에 따르면 차원이 숨어있을 것으로 생각되는 공간은 1cm 이하의 영역. 그보다 큰 영역에서는 차원이 존재할 어떤 증거도 발견되지 않았기 때문이다. 만약 이 이론이 맞다면 이 영역에서 중력값이 ‘거리 제곱의 반비례’하지 않을 것이다. 하지만 그 누구도 이 영역에서 중력을 측정하지는 못했다.
그런데 최근 미국 워싱톤대의 에릭 아델버거 연구팀이 처음으로 0.2mm 떨어진 물체간의 중력을 측정했다. 이들은 2mm 두께에 지름이 55mm인 알루미늄 고리를 정교한 선에 매달고 자유롭게 돌 수 있도록 ‘비틀림 진자’를 만들었다. 그리고 0.2mm 떨어진 그 아래에 천천히 돌아가는 구리 원형판의 ‘끌림자’를 놓았다. 진자와 끌림자는 각각 똑같은 크기와 같은 위치에 10개의 구멍이 뚫려 있다. 끌림자가 천천히 한바퀴를 돌면, 10개의 구멍 사이에 있는 구리와의 중력으로 알루미늄 진자가 비틀어진다. 비틀린 정도는 진자로부터 반사돼 나오는 레이저로 측정한다.
실험 결과 연구팀은 중력값이 실험 영역에서도 여전히 거리의 제곱에 반비례함을 알아냈다. 따라서 과학자들이 새로운 차원을 찾기 위해서는 0.2㎜보다 더 작은 영역에서 찾아야 한다.
