1934년물리학
페르미의 베타 붕괴 이론
엔리코 페르미가 파울리의 중성미자 가설을 토대로 베타 붕괴를 기술하는 약한 상호작용 이론을 수립하고, 자연의 네 번째 기본 힘에 대한 최초의 수학적 틀을 제시했다.
“페르미는 약한 힘의 언어를 처음으로 수식으로 써 냈다.”
이야기의 시작
자연의 네 번째 힘—약한 핵력—의 수학이 마침내 쓰였다.
발견 전
전자기력·중력·강력에는 수학적 이론이 있었지만, 베타 붕괴를 일으키는 힘은 정량적 이론이 없었다.
질문
중성자가 양성자·전자·중성미자로 붕괴하는 과정을 어떻게 수식으로 나타낼 수 있을까?
발견
페르미는 맥스웰 전자기 이론을 모델로 삼아 약한 상호작용을 점 접촉으로 가정하고, 붕괴율을 결합 상수 GF(페르미 상수)로 정량화했다.
당시 반응
《Nature》가 '지나치게 사변적'이라며 게재를 거절했지만, 독일어 저널 《Zeitschrift für Physik》이 곧바로 출판했다.
세상이 바뀐 점
20세기 표준 모형의 약전자기 통일 이론으로 발전했고, GF는 현재도 정밀 실험의 기준 상수다.
오늘날
방사성 탄소 연대 측정과 병원 PET 스캔 모두 베타 붕괴를 이용한다.