건국대 조용민석학교수팀이 '20세기7대수학난제'중 하나인 '양-밀스 이론과 질량간극가설(Yang-Mills and Mass Gap)'을 풀어 물리학분야권위지인 '피지컬리뷰 디(D)'에 게재했다고 밝혔다.
'양-밀스 이론과 질량간극가설'은 우주를 구성하고 있는 양성자나 중성자 등 강입자들이 어떻게 질량을 갖게 됐는지를 밝히는 문제로, 조용민교수연구팀은 양자색역학에서 자기홀극(우주초기 빅뱅때 자석의 N극이나 S극이 홀로 존재하는 것) 응집이 일어남을 증명해 이 문제를 해결했다.
조교수연구팀은 색감금문제를 해결하기 위해 '조분해(Cho-decomposition)'로 알려진 획기적 방법을 도입해 이 문제의 해결책을 제시하고, 우주의 질량이 어떻게 생성되는가를 밝히는데 성공했다.
'20세기7대수학난제'는 미국 클레이수학연구소(CMI)가 제시한 것으로 이 문제를 푸는 사람에게 상금 100만달러를 주겠다고 공고한 물리학의 최대난제들이다.
7대수학난제는 △P대 NP문제(P vs NP Problem) △리만 가설(Riemann Hypothesis) △양-밀스 이론과 질량 간극 가설(Yang-Mills and Mass Gap) △내비어-스톡스 방정식(Navier-Stokes Equation) △푸앵카레 추측(Poincare Conjecture) △버치와 스위너톤-다이어 추측(Birch and Swinnerton-Dyer Conjecture) △호지 추측(Hodge Conjecture) 등이다.
지난 2002년 러시아의 수학자 그레고리 페렐만이 '푸엥카레의 가설'을 증명한 바 있다.
이번 연구결과도 2년간 학계의 공식적 검증을 거쳐 결함이 발견되지 않으면 조용민교수팀에게 상금이 주어진다.
건국대 조용민석학교수는 서울대물리학과 학사, 시카고대물리학 박사 등을 거쳐 28년간 서울대 천체물리학부교수로 재직한 바 있는 입자물리학계의 세계적인 이론물리학자다.
조용민교수는 오는 8월 26일부터 28일까지 싱가포르에서 열리는 '다이슨탄생90주년기념 국제컨퍼런스'에서 이번 연구결과를 발표할 예정이다.
김준영기자
