18일(현지시간) 브레이크스루상(Breakthrough Prize) 재단은 올해 브레이크스루상 수상자를 발표했다. 2012년에 제정된 브레이크스루상은 노벨상보다 상금 규모가 훨씬 크고 상대적으로 최신 성과를 중심으로 수여된다.
기초물리학 분야에서는 뮤온의 자기력을 측정하고 이를 이론적 예측과 비교하는 정밀 실험을 수행한 '뮤온 g-2' 협력 연구팀 소속 과학자와 공학자들이 수상했다.
뮤온은 전자처럼 전하를 띤 우주의 기본입자로 전자와 전하량은 같지만 질량은 약 207배 무거워 불안정하다.
뮤온은 자기장 안에서 회전하는 팽이처럼 흔들리는데 이때 진동하는 속도는 뮤온의 자성과 관련된 특성을 나타내는 'g'값으로 표현된다. 이론물리학자들은 전세계 입자물리학 실험에서 데이터를 수집하고 역으로 계산해 g값을 약 2로 추정했다.
실험물리학자들은 이론에서 예측한 g값이 실제 실험과 일치하는지 확인하는 'g-2' 실험을 시작했다. g-2는 실험에서 측정된 g값이 기준인 2와 얼마나 차이가 나는지 표현하기 위해 정의된 값이다.
연구팀은 g-2 값의 계산 정확도를 계속 높여 오다가 2023년 미국 페르미랩에서 수백억 개의 뮤온 관측 데이터를 바탕으로 계산된 0.00233184141까지 줄였다. 축구장 길이를 측정할 때 머리카락보다 얇은 오차로 계산하는 것과 비슷한 정밀도라는 설명이다.
뮤온의 자성이 이론적 예측과 일치함에 따라 새로운 입자나 힘을 설명하는 이론은 필요 없다는 결론이 나왔지만 실험은 놀라운 정밀도를 달성한, 이론적·실험적·기술적 측면에서 주목할 만한 업적으로 평가된다. 뮤온 g-2 실험에는 한국의 기초과학연구원(IBS) 액시온 및 극한상호작용 연구단이 참여하기도 했다.
생명과학 부문에서는 성인 초기에 실명을 유발하는 희귀 유전성 망막 질환의 유전차 치료 요법을 개발해 미국 식품의약국(FDA) 승인까지 이끌어낸 과학자들, 유전자 교정 치료를 통해 치명적인 혈액 질환인 겸상적혈구병과 베타-지중해빈혈을 불치병에서 치료 가능한 질환으로 전환한 과학자들 등 총 세 그룹의 연구팀이 수상했다.
수학 부문에서는 프랑스 수학자 프랭크 멀이 유체 및 기타 동적 시스템이 시간에 따라 어떻게 변화하는지를 수학적으로 기술하는 비선형 진화 방정식에 대한 현대적 이해를 크게 진전시킨 업적을 인정받았다.
2004년 노벨 물리학상을 수상한 미국 물리학자 데이비드 그로스가 강한 핵력과 끈 이론에 대한 연구성과와 연구성과와 국제 과학 협력을 이끈 공로를 인정받아 기초 물리학 부문 특별 브레이크스루상을 수상했다.
이 밖에도 재단은 15명의 신진 물리학자 및 수학자를 선정해 각 10만달러(약 1억4600만원)의 뉴 호라이즌 상 6개를 수여했다. 최근 박사 학위를 취득한 여성 수학자 3명에게는 각각 5만달러(약 7330만원)의 마리암 미르자카니 뉴 프론티어 상이 수여됐다.