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2월 12일 영국 국립공학및자연과학연구위원회(EPSRC)가 ‘2018 과학사진공모전’에서 수상한 작품들을 공개했다. 1등으로 선정된 작품은 영국 옥스퍼드대 물리학자인 데이비드 내드링거 박사가 찍은 ‘이온트랩 속 단일원자(Single Atom in Ion Trap)’다.

사진 속 장비는 기압이 100만~100억 분의 1mmHg(수은주밀리미터) 이하인 초고진공 상태에서 전기장을 걸어 금속 전극 사이에 원자를 띄워 놓을 수 있는 ‘이온트랩’이다. 가운데 연필 두 자루가 마주보고 있는 것처럼 보이는 부분이 바로 금속 전극이다. 두 금속 전극 사이의 약 2mm 정도 미세한 틈에는 스트론튬 원자가 아주 작은 점처럼 찍혀 있다(사진에서 흰색 원 안).

내드링거 박사는 이 사진을 일반 디지털카메라로 찍었다. 스트론튬 원자는 빛을 쪼이면 광자를 흡수하고 다시 천천히 방출하는 특성을 갖고 있다. 그는 스트론튬 원자에 파란색 레이저를 쏜 다음, 디지털카메라를 장기간 노출시켜 스트론튬 원자가 내뿜는 빛을 촬영했다. 빛을 방출하는 동안 원자가 진동하기 때문에 사진에 찍힌 점은 실제 원자보다 훨씬 크다.

EPSRC는 “단일 원자를 맨눈으로 확인했을 뿐 아니라 일반 카메라로 담았다는 점에서 높이 평가했다”고 밝혔다.