미국 매사추세츠 공과대학교(MIT) 연구진이 설계한 오픈소스 소립자 물리 실험 프로젝트가 글로벌 소셜 미디어 상에서 폭발적인 바이럴 열풍을 일으키고 있다. '코스믹워치(CosmicWatch)'로 불리는 이 프로젝트는 전 세계 수만 명의 중고등학생과 전자공학 메이커들이 단돈 100달러짜리 범용 부품으로 안방 책상에서 우주선 뮤온 입자를 검출하게 만들었다.

최근 72시간 동안 틱톡과 유튜브 등에서 #MuonHunter 및 #CosmicWatch 해시태그 영상은 4,500만 뷰를 가볍게 돌파했다. 영상 속 학생들은 3D 프린터로 뽑은 투명 케이스를 들고 서 있으며, 아득한 심우주의 초신성 폭발에서 날아온 우주 입자가 천장을 뚫고 지나갈 때마다 네온 LED가 번쩍이고 경쾌한 비프음이 울린다.

비디오 게임 타이틀 한 장 가격의 소립자 물리 실험실

과거 우주선을 검출하려면 수천 달러에 달하는 고전압 진공 광전증폭관(PMT) 등 무거운 실험 장비가 필요했다. MIT 연구진은 고전압 유리 진공관 대신 손톱만 한 실리콘 광증폭기(SiPM) 칩과 저렴한 고체 플라스틱 섬광체를 조합해 극적인 가격 파괴를 이뤄냈다.

DIY 코스믹워치 하드웨어 구성 요소
하드웨어 모듈 핵심 부품 작동 메커니즘 예상 부품 비용
방사선 감지 섬광체 플라스틱 섬광체 (BC-408 블록) 뮤온 통과 시 미세 자외선 광자 방출 약 35달러
광학 광센서 실리콘 광전자 증폭기 (SiPM) 광자 입자를 밀리암페어 전류 신호로 증폭 약 28달러
신호 처리 회로 초정밀 연산 증폭기 (Op-Amp) 기판 신호 증폭 및 열잡음 필터링 약 14달러
마이크로컨트롤러 아두이노 나노 & 0.96인치 OLED 화면 입자 충돌 계수 및 선량률 실시간 표시 약 18달러

안방 책상에서 입증되는 아인슈타인의 특수 상대성 이론

빛의 속도의 99.9%로 질주하는 뮤온 입자가 지표면에 도달하는 현상은 알베르트 아인슈타인의 특수 상대성 이론(시간 지연 효과)을 가장 명쾌하게 증명하는 자연의 증거다. 학생들은 블루투스로 기기를 연동하여 전 세계 68개국의 실시간 우주선 플럭스 지도를 공동 구축하고 있다.

“15살 청소년이 방에서 납땜한 기기로 LED가 깜빡이는 것을 보며, 그 원인이 수십억 년 전 우주 초신성에서 날아온 입자 때문임을 깨닫는 순간이야말로 열린 과학이 거둔 최고의 승리입니다.”

이번 주에만 MIT 공식 저장소에서 회로도 다운로드가 30만 건을 넘어섰으며, 교육용 전자부품 키트 공급업체들의 주문이 쇄도하고 있다.

Sources

코스믹워치 물리학 우주선 MIT DIY 바이럴 기발한뉴스