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‘신의 입자’ 힉스… 우주 비밀 풀까


모든 물질의 최초 생성 요소이자 질량을 부여하는 단위인 ‘힉스 입자(Higgs Boson)’가 존재한다는 강력한 증거가 처음으로 발견됐다고 유럽입자물리연구소(CERN)가 4일 발표했다. 이른바 ‘신의 입자’로 불리는 힉스 입자는 그동안 이론적으로만 존재 가능성이 논의돼 왔었다.

CERN의 힉스 입자 연구팀 조 인칸델라 팀장은 이날 오전 스위스 제네바의 연구소 강당에서 “강입자가속기(LHC) 실험을 통해 ‘힉스 입자’로 추정되는 새 소립자를 발견했다”며 “이 입자는 표준모형에서 얘기하는 힉스 입자의 성질과 95% 이상 일치한다”고 발표했다.

힉스 입자 발견 소식에 CERN에는 전날부터 취재진과 과학자들이 몰려왔다. 인칸델라 팀장의 발표는 인터넷을 통해 전 세계로 생중계됐다. 발표장엔 갈채와 환호, 기립박수가 이어졌다.

힉스 입자의 발견은 현대물리학의 근간인 ‘표준모형’을 최종적으로 완성했다는 의미를 가진다. 표준모형은 물질의 구성 원리를 설명하는 현대물리학 이론으로, 모든 물질은 전자기력·핵에너지 등 4가지 에너지와 중성미자·쿼크·전자 등 17가지 입자로 이뤄졌다는 이론이다. 표준이론의 모든 요소가 이미 발견됐지만 에너지와 입자에 질량을 부여해 ‘화룡점정’에 해당하는 힉스 입자는 이론적으로만 설명돼 왔다. 힉스 입자는 빅뱅으로 우주가 생성된 직후 에너지와 입자에 처음으로 질량을 부여해 물질이 탄생하도록 하는 결정적 역할을 한 것으로 설명돼 ‘신의 입자(God particle)’라고도 불린다.

1964년 영국의 피터 힉스 박사가 이 입자의 존재 가능성을 주장했고, 한국인 물리학자 이휘소 박사가 72년 국제학회에서 ‘힉스 입자’라고 이름 붙였다. 힉스 입자가 48년 만에 발견돼 올해 83세의 힉스 박사는 노벨물리학상의 유력한 후보자가 됐다.

스위스 제네바 근처 프랑스와의 국경지대에 자리한 CERN의 LHC는 지하 100m에 지름 8㎞, 둘레 27㎞에 이르는 원형 터널 형태로 2008년 가동에 들어갔다. 터널 속에서 양성자가 빛의 속도에 가까운 빠르기로 충돌하면 14조 전자볼트의 에너지가 발생하면서 우주의 빅뱅 순간을 1000만분의 1초 동안 재현하게 된다. 이때 발생하는 1억개의 입자 중에서 힉스를 찾아내기 위해 과학자 2500명이 상주하면서 수조원을 들여 충돌 실험을 수없이 반복했다. 자료 분석에는 전 세계 3000여대의 컴퓨터가 동원됐다.

창조과학회 소속의 권영헌 한양대 물리학과 교수는 “힉스 입자도 결국 창조원리 안에 있는 것이므로 힉스 입자 발견 여부가 창조과학에 영향을 미치는 것은 전혀 없을 것”이라며 “이 발견도 창조 섭리 안에서 이해해야 할 것”이라고 말했다.

김지방 최승욱 기자 fattykim@kmib.co.kr



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