2013 노벨물리학상에 앙글레르·힉스 공동수상 <종합>

2013 노벨물리학상을 수상한 프랑수아 앙글레르(왼쪽) 교수와 피터 힉스 교수

아주경제 이한선 기자= 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 8일 올해 노벨물리학상에 벨기에 이론 물리학자 프랑수아 앙글레르 벨기에대학 교수와 영국의 이론물리학자인 피터 힉스 에든버러대 교수가 수상했다고 밝혔다.

앙글레르와 힉스는 입자가 질량을 어떻게 갖는지 이론을 밝힌 공로로 수상했다.

앙글레르와 사망한 동료 로버트 브라우, 힉스는 1964년 각각 관련 이론을 주창했다.

앙글레르가 전자와 핵 등 물질 입자와 중력자와 빛 등 물질 사이 힘을 전달하는 입자 중 물질 입자의 대칭성이 깨지면서 입자의 질량이 생길 수 있다는 이론을 최초로 제시했다면 힉스는 새로운 입자가 있어야 된다고 주장했다.

스탠다드 모델은 빅뱅이후 우주 속에 전자나 쿼크 같은 입자가 질량이 없었지만 우주가 식으면서 질량을 갖게 되는 이유를 이들의 이론을 통해서 알 수 있었다.

지난해 이들의 아이디어는 스위스 제네바 외관 CERN 연구소에서 힉스 입자를 발견해 증명됐다.

입자가 질량을 가지면서 원자 등을 만들어내는 원리를 규명한 것이다.

이전에는 질량이 어디서 오나 이해를 못하고 있었지만 이들이 제창한 이론을 통해 힘을 전달하는 입자와 물질을 만드는 입자가 대칭성이 많을 때 질량이 0이지만 대칭성이 깨지면서 물질입자와 전달 입자의 질량이 생긴다는 것을 알 수 있었다.

이번에 노벨상을 수상한 이론은 세계가 구성되는 것을 설명하는 입자물리학의 스탠다드 모델의 중심 이론이다.

스탠다드 모델에 의하면 우주는 빌딩 블록 같은 입자로 구성돼 있다.

입자들은 모든 물질들이 제대로 가동되도록 하는 중력 입자와 연결돼 있다.

스탠다드 모델은 특수한 종료의 입자인 힉스 입자의 존재에 기반하고 있다.

힉스 입자는 공간을 채우는 보이지 않는 필드로부터 나온다. 우주가 비어 있어도 이러한 필드가 존재한다.

입자가 질량을 얻는 필드와 연결이 있어야 우리가 존재할 수 있기 때문이다.

앙글레르와 힉스가 이러한 프로세스를 제안했다.

지난해 7월 4일 CERN 입자물리학 연구소에서 현존하는 최대 기계인 입자충돌 장치 LHC를 통해 힉스 입자가 발견돼 이론이 증명됐다.

각각 3000명의 과학자가 참여한 ATLAS와 CMS는 LHC수십억 입자의 충돌을 통해 힉스 입자를 추출할 수 있었다.

스탠다드 모델의 빠진 퍼즐이었던 힉스 입자 발견이 대단한 성과지만 스탠다드 모델은 우주 퍼즐의 끝이 아니다.

스탠다드 모델이 중성미자 등 질량을 가진 특정 입자를 다루고 우주의 5분의 1에 지나지 않는 단지 보이는 물질을 묘사하기 때문이다.

스탠다드 모델로 이해할 수 있는 물질은 우주의 5%로 나머지 25%는 암흑물질, 나머지 70%는 더 모르는 암흑에너지다.

나머지 암흑에너지를 규명하는 일은 모르는 입자를 찾는 목표가 되고 있다.

앙글레르는 벨기에에서 1932년에 태어나 1959년 브뤼셀자유대학에서 박사를 받았다. 힉스는 1929년 영국 뉴캐슬에서 태어나 1954년 런던 킹스컬리지에서 박사학위를 취득했다.

고병원 고등과학원 교수는 “힉스입자에 대해 지난해 실험적으로 검증이 됐고 올해 데이터가 모이며 확실해졌다”고 설명했다.