우주 비밀 열쇠 '힉스'…이것이 중요한 이유
우주 비밀 열쇠 '힉스'…이것이 중요한 이유
[세계일보]세계 물리학계의 시선은 며칠 동안 온통 ‘힉스’에 쏠려 있었다. ‘신의 입자’, ‘현대물리학의 마지막 퍼즐 조각’ 등등. 이런 별명이 붙은 힉스 발견의 연구 결과가 3, 4일 잇따라 발표됐기 때문이다. 힉스 입자가 중요한 이유는 뭘까. ◆힉스 발견의 의미 이 물음에 답하려면 먼저 현대물리학의 ‘표준 모형(standard model)’을 이해해야 한다. 과학자들은 이 세상이 더 이상 쪼개지지 않는 기본입자 12개(쿼크 6개, 렙톤 6개)와 매개입자(우주를 지배하는 4가지 힘을 전달하는 입자. 광자·글루온 등) 4개, 그리고 힉스 입자로 이루어진다고 본다. 기본입자와 매개입자, 힉스라는 개념은 모두 표준 모형에서 나왔다. 이 17개의 입자 중 지금까지 발견되지 않은 것은 힉스 입자뿐이다. 광자를 빼면 기본입자와 매개입자는 모두 질량을 가진다. 질량이 없다면, 입자는 빛의 속도로 날아가버리고 만다. 따라서 학자들은 입자에게 질량을 부여할 무언가를 ‘상상’하게 됐다. 그것이 바로 힉스 입자다. 광속으로 날아가던 입자가 힉스 입자로 가득찬 힉스장을 통과하면 느려지면서 질량을 얻는다. 예를 들어 보자. 장동건(기본입자)이 빛의 속도로 가로수길을 걷고 있었다. 소문을 듣고 취재진(힉스장)이 몰려들었다. 장동건은 취재진과 부딪쳐(에너지 발생) 속도를 늦출 수밖에 없었고, 이때 발생한 에너지는 질량이 됐다(아인슈타인이 말했듯, 에너지와 질량은 같은 개념이다). 즉, 힉스 덕분에 입자는 질량을 갖게 됐고 지금 우리가 살고 있는 세상이 등장한 것이다. 힉스는 질량의 기원을 밝힐 뿐 아니라 입자를 수학적으로 완벽하게 기술하도록 도와준다. 자연계를 지배하는 4가지 힘(전자기력, 중력, 약력, 강력)에 이은 제5의 힘을 발견할 가능성도 열린다. 유럽입자물리연구소(CERN)가 4일 ‘힉스로 추정된다’고 발표한 새로운 물질이 힉스로 최종 판명나더라도 우주의 신비를 풀려면 갈길이 멀다. 물리학자들은 빅뱅의 순간 우주에는 통일된 하나의 힘이 존재했는데, 시간이 지나면서 4가지로 나눠졌다고 본다. 현대물리학의 궁극적인 목표는 이 4가지 힘을 다시 하나의 이론으로 묶는 것이다. 이른바 ‘대통일장이론’이다. CERN 연구자들은 대형강입자충돌기(LHC)에서 초대칭 입자를 발견하는 실험도 진행하고 있다. 초대칭 입자는 대통일장이론의 유력한 후보인 초끈이론의 증거로 꼽힌다. 이와 함께 우주의 96%를 차지하는 것으로 알려진 암흑 물질(dark matter)과 암흑 에너지(dark energy), 물질과 반물질의 비대칭성, 우주의 가속팽창도 물리학이 풀어야 할 과제다. 만일 새로운 물질이 힉스가 아닌 것으로 드러나면, 표준 모형은 처음부터 새로 써야 할 운명을 맞는다. 윤지로 기자 kornyap@segye.com |
공유(greatcorea)
댓글 0개
| 엮인글 0개
번호 | 제목 | 글쓴이 | 조회 | 날짜 |
---|---|---|---|---|
천연두가 역사에 던지는 의미 | 진리가이드 | 120692 | 2010.01.07 16:05 | |
구제역과 천지병 | 알캥이 | 112998 | 2011.06.08 11:21 | |
새 문명 창조의 전환점, 전염병 | 진리가이드 | 120640 | 2009.12.07 10:02 | |
전염병, 재앙인가 축복인가? | 진리가이드 | 121900 | 2009.12.07 09:59 |
35.
시력을 세배 좋아지게 만드는 슈퍼 바이오닉 렌즈 발명
2017.11.01,
조회 3613
[생명과학혁명]
시력을 세배 좋아지게 만드는 슈퍼 바이오닉 렌즈 발명 평범한 콘텍트 렌즈처럼 보이지만 렌즈는 생체공학 렌즈이다. 캐나다의 그래스 웹박사가 개발한 것으로 렌즈를 이식하게 되면 10초 안에 시력이 3배 이상 좋아지게 된다. 이식 수술 하는데 8분밖에 걸리지 않고 부작용도 없다.…사고로 시력을 잃었거나 눈의 노화로 일어나는 백내장을 예방할 수 있다. (...
34.
돼지 몸에서 인간세포가 자라네
2017.01.31,
조회 4485
[생명과학혁명]
돼지 몸에서 인간세포가 자라네조선일보 원문 기사전송 2017-01-27 03:09관심지수 0%0댓글0네이트 계정 댓글 수0페이스북 계정 댓글 수0트위터 계정 댓글 수0글씨 확대글씨 축소[오늘의 세상]美서 수정란에 사람 줄기세포 주입해 성장 첫 성공 연구 발전되면 사람 臟器 키워 환...
33.
"25억 년 전 지구는 '오렌지빛' 별이었다" (美연구)
2015.11.14,
조회 4210
[생명과학혁명]
"25억 년 전 지구는 '오렌지빛' 별이었다" (美연구)2015.11.13. 10:57[서울신문 나우뉴스]지구의 일명 ‘푸른별’이라고 부른다. 실제 우주에서 바라보면 푸른빛과 잿빛이 어우러진 색깔을 가지고 있다. 하지만 초기 지구의 색은 푸른색이나 잿빛이 아닌 오렌지 빛이었다는 주장이 나와 학계의 관심이 쏠리고 있다.미국 워싱턴대학 가상행성연구소(VPL)가...
32.
“죽음은 존재하지 않는다” 새 과학이론 주장
2015.03.31,
조회 5642
[생명과학혁명]
“죽음은 존재하지 않는다” 새 과학이론 주장2013.11.09 09:52 로버트 란자 박사 소개 대부분의 인간은 죽음을 두려워한다. 사람들은 눈에 보이는 육체만을 생각하고 육체가 죽기 때문에 ‘인간은 죽는다’고 생각한다. 하지만 죽음은 우리가 생각하는 것처럼 끝이 아님을 알려주는 새로운 과학이론 하나가 소개됐다.&nb...
31.
쉬샤오춘 회장 “손오공이 머리칼 뽑아 자신을 복제한다는 옛 이야기가 현실
2015.02.12,
조회 5951
[생명과학혁명]
쉬샤오춘 회장 “손오공이 머리칼 뽑아 자신을 복제한다는 옛 이야기가 현실로”우시=구자룡특파원동아일보 2015-02-09 7일 베이징(北京)에서 비행기로 두 시간 걸려 도착한 장쑤(江蘇) 성 우시(無錫) 공항. 자동차로 40여분 달리니 흙벽돌로 지은 토담집과 논밭이 이어지는 전형적인 농촌 마을 옆에 별천지가 나타났다. 시(市)가 조성한 ‘생...
30.
장수풍뎅이굼벵이가 곧 식탁에 오른다
2014.11.10,
조회 10083
[생명과학혁명]
영화 <설국열차>에 바퀴벌레로 만든 식품을 먹는 장면이 나온다. 빙하기를 맞은 지구에서 17년째 무한궤도를 달리는 열차에서 인간이 생존할 수 있는 것은 곤충 덕이라는 설정이다. 이 장면을 본 관람객들은 기겁하겠지만, 과거에는 곤충을 먹는 것이 흔한 풍경이었다. <동의보감>에는 매미·메뚜기·풍뎅이·꿀벌 등 식용이 가능한 곤충 95종류와 ...
29.
'극한 에너지 우주 선(線)'…북두칠성에서 나온다
2014.07.08,
조회 5277
[생명과학혁명]
'극한 에너지 우주 선(線)'…북두칠성에서 나온다기사입력 2014-07-08 09:57 | 최종수정 2014-07-08 11:22 10 ▲극한에너지가 나오는 우주 영역은 붉은색 지점으로 큰곰자리의 북두칠성 근처인 것으로 확인됐다.[사진제공=성균관대]국제공동연구팀, 관측결과 발표 [아시아경제 정종오 기자] '극한 에너지 우주선'은...