Higgs boson 발견되었나?
- 글쓴이
- 박상욱
- 등록일
- 2004-03-11 13:00
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물리학자 Peter Higgs 가 이미 30여년전에 그 존재를 예측했고, 그의 이름을 따 Higgs boson이라 불리는 이 입자는 다른 소립자들에게 질량을 제공하는 Higgs 장(field)를 제공한다. 현대 입자물리학의 입자 모델상에서 아직까지 발견되지 않은 최후의 입자로 여겨져왔다.
이번에 검출된 입자가 Higgs boson인지는 아직 확실치 않지만, 그것에 대응하는 무언가가 검출된 것만은 분명해보인다. 이 결과는 스위스 제네바에 위치한 대형 전자-양전자 충돌설비에서 얻은 신호로부터 나왔다. 그 신호가 잡음일 확률은 9%라고.
전자와 양전자가 서로 반대방향으로부터 가속되어 충돌하면, 높은 에너지를 방출하면서 소멸한다.(주: 입자와 반입자의 충돌) Higgs boson 은 대단히 불안정해서 생성되더라도 즉시 붕괴한다. 검출을 보고한 Renton 박사는 115 GeV인 Higgs boson의 질량에 해당하는 행동을 보인 입자를 관측함으로써 간접적 증거를 얻었다.
입자물리학자들은 물질을 구성하는 16가지 기본입자와 상호작용을 관측해왔는데, 이것들만 가지고는 질량을 만들어낼 수 없다. 이론에 의하면 모든 입자들은 Higgs field라는 장 속에서 상호작용함으로써 질량을 획득하는데, Higgs field는 Higgs boson에 의해 전파된다. 그래서 혹자는 Higgs boson 을 '창조주 입자'라 부르기도 한다.
현재 제네바의 전자-양전자 충돌기(LEP)는 하드론(강입자) 충돌기(LHC)로 개조되고 있는 중인데, 2007년부터 이 설비가 가동되기 시작하면 1~2년 이내에 Higgs boson을 직접 검출할 수 있을 것으로 기대되고 있다. LHC는 더 높은 에너지로 입자를 가속하여 높은 질량 범위까지 탐색할 수 있고 강한 입자빔을 얻을 수 있어 데이터를 더 짧은 시간 안에 얻을 수 있다.
[저널 Nature, vol.428, 141-144 (2004).]
다른 사람들 의견
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아즈
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발견된 것이 힉스입자가 맞다면, 입자물리학계의 숙원이 풀어진 셈이네요.
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김정훈
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대단한 발견이네요.. 우리나라에서 발견되면 더 좋을텐데.. ^-^
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불만이
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깜짝 놀랐네요.... ^^ 발견되었다는 게 아니라 발견되었을 수도 있다는 것이군요. 대게의 입자물리학자들은 현재 LEP 이나 Tevatron 으로는 관찰이 불가능 하다고 생각하고 있습니다. 또 Higgs mass 에 대해서도 논란의 여지가 많죠.... 만약 "발견되었다" 였다면 nature 표지에 나오고도 모자랐을 겁니다... ^^
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불만이
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제목과 첫 문장이 너무 선정적인 듯.... ^^;;;;;
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불만이
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비슷한 예를 들면 초대칭 입자의 경우를 말할 수 있는데, 현재 표준모형에서 나타나는 문제들을 해결할 수 있는 가장 강력한 이론인 초대칭 이론에서 예측되는 입자들은 대게 특별한 detector signal 을 남기지 않기 때문에 우리가 가속기에서 초대칭 입자를 만들었을 수도 있지만 관찰은 힘든 경우 입니다. 물론 background 로 남기 때문에 위 논문에서 말한 바와 같이 background study 를 하면 간접적으로 알 수는 있을지도 모르겠네요. 초대칭입자의 경우 가장 가벼운 놈은 Higgs 보다 수십 GeV 가벼울 것으로 예상되기 때문에 가속기에서 만들어졌다면 Higgs 보다 먼저 만들어 질 것입니다.
