2026년 10월 7일 (수)

중성미자는 거의 아무것과도 반응하지 않고 지나가는 입자입니다. 지금 이 글을 읽는 동안에도 몸을 수없이 지나갑니다. 반응을 안 하니 붙잡기 어렵지만, 그 덕에 먼 우주에서 오는 동안 길이 휘지도 막히지도 않습니다. 어디서 왔는지가 그대로 남는다는 뜻입니다.

할젠은 남극의 두꺼운 얼음을 검출기로 쓰자고 했습니다. 아주 드물게 중성미자가 얼음 속 원자와 부딪히면 희미한 파란 빛이 번쩍합니다. 얼음은 맑고 어두워서 그 빛이 멀리까지 보입니다. 연구진은 얼음에 구멍을 뚫어 빛 감지기 수천 개를 1세제곱킬로미터 범위에 매달았습니다. 아이스큐브라고 부르는 이 관측소로, 별이 터지거나 블랙홀이 물질을 삼키는 격한 자리에서 날아온 높은 에너지의 중성미자가 처음 확인됐습니다. 노벨위원회는 새로운 종류의 천문학이 열렸다고 했습니다.

동물의 화석은 대개 5억 4천만 년 전쯤부터 쏟아져 나옵니다. 그보다 앞선 암석에서는 동물이라고 부를 만한 것이 거의 보이지 않습니다. 그래서 동물은 그 무렵에 생겼다고 보아 왔습니다.

영국 옥스퍼드 대학이 이끈 연구진은 세 가지를 함께 놓고 보았습니다. 첫째로 몽골의 아주 오래된 지층에서 미세 화석을 전자현미경으로 살폈습니다. 보존 상태가 훌륭했는데도 동물이라 할 것은 없었습니다. 둘째로 지금 살아 있는 동물들의 유전자가 서로 얼마나 다른지로 갈라진 시점을 셈했습니다. 오래된 지질 기준을 넣자 8억~7억 년 전이 나왔습니다. 셋째로 암석에 남은 화학 흔적에서는 적어도 6억 5천만 년 전에 해면이 살았다는 것과 어울리는 신호가 나왔습니다. 화석이 없다는 것이 없었다는 증거는 아니라는 이야기입니다.

식물이 빛으로 양분을 만들 때나 우리 세포가 숨 쉰 산소로 에너지를 꺼낼 때, 전자가 자리를 옮깁니다. 그런데 전자만 혼자 가면 한쪽에 전기가 치우쳐 힘이 많이 듭니다. 자연은 전자와 함께 수소의 알맹이인 양성자를 같이 보냅니다. 둘이 짝을 지어 가면 중간에 힘든 단계를 건너뛸 수 있습니다.

미국 퍼시픽노스웨스트 국립연구소 연구진은 루테늄이 든 분자에서 그 순간을 보려 했습니다. 아주 짧게 번쩍이는 X선 레이저로 찍으니, 전자가 옮겨 가는 동시에 분자를 둘러싼 물 분자들이 자리를 바꾸는 것이 보였습니다. 물까지 함께 춤을 추는 셈입니다. 이 요령을 알면 연료전지나 전기를 모아 두는 장치의 촉매를 더 잘 만들 수 있다고 기대합니다.