PART 3. “힉스 입자가 질량을 준다는 말은 잘못”
과학동아 2012년 08호
W입자, Z입자 등 모든 입자들이 질량을 가질 수 없다는 점이다. 하지만 실제로는 광자와 글루온을 제외하면 모든 입자가 질량을 가지고 있다. 도대체 어떻게 이런 모순을 해결할 수 있을까.질량 메커니즘 1 자발적으로 깨지는 대칭성이 문제를 풀 실마리는 우리 주변에서 쉽게 볼 수 있는 자석 안에 ...
W입자, Z입자 등 모든 입자들이 질량을 가질 수 없다는 점이다. 하지만 실제로는 광자와 글루온을 제외하면 모든 입자가 질량을 가지고 있다. 도대체 어떻게 이런 모순을 해결할 수 있을까.질량 메커니즘 1 자발적으로 깨지는 대칭성이 문제를 풀 실마리는 우리 주변에서 쉽게 볼 수 있는 자석 안에 ...
넘는 온도를 기록했다. 인류가 만든 최고 기록으로 물질의 쿼크와, 쿼크를 결합시키는 글루온 입자 사이의 결합이 느슨해져 거의 점성이 없는 묽은 수프나 기체처럼 변하게 하는 온도다. 이는 천문학자들이 대폭발(빅뱅) 시기와 같다고 보는 상태다. 이 실험을 ‘미니빅뱅’이라 부르는 이유다.한 ...
남는다. 힉스는 어떻게 다른 입자가 질량을 갖게 할까. 먼저 게이지 입자 중 광자와 글루온은 질량이 0이다. 나머지 게이지 입자는 게이지 대칭성이 깨지면서 질량을 얻고, 그 과정에서 힉스가 생긴다. 쿼크와 렙톤의 질량은 힉스와 결합하는 세기에 비례한다. 기본 입자는 모두 힉스와 ...
복합입자이며, 양성자가 충돌할 때 실제로 충돌하는 것은 양성자를 이루는 쿼크나 글루온이다. 따라서 실제 충돌에너지는 기껏해야 양성자 충돌에너지의 약 10%에 불과하다. 또한 양성자 충돌 실험의 결과는 LEP처럼 단일 입자인 전자-양전자가 충돌한 것보다 훨씬 복잡하다. 그래서 힉스 입자를 ...
개를 충돌시키기 위한 실험장치. 양성자 두 개가 강한 힘으로 부딪쳐 쪼개지면서 쿼크, 글루온 같은 소립자를 관찰할 수 있다. 이런 물질을 관찰하면 물질이 어떻게 생겨났는지를 밝혀 낼 수 있다.]가속기를 현미경으로, 빛 공장 ‘방사광 가속기’방사광 가속기는 원자 속 입자 중 가장 가벼운 ...
예를 들어 전자기력은 우리가 흔히 빛의 알갱이로 알고 있는 광자(光子)다. 강력은 글루온, 약력은 W, Z 보존이 매개입자다.하지만 중력의 매개입자는 아직 발견되지 않았다. 물리학자들은 중력도 다른 3가지 힘처럼 매개입자가 존재할 것이라고 추측한다. 중력의 매개자를 ‘중력자’(graviton)라고 ...
가까운 상태라는 새로운 사실이 밝혀졌다. 당초 과학자들의 예상과는 달리 쿼크와 글루온의 상호작용이 매우 약한‘뜨거운 가스’형태의 플라즈마가 아니라, 상호작용이 꽤 있는 액체 상태인‘쿼크-글루온 수프(quark-gluon soup)’로 나타났다.이 사실은 중입자 충돌 뒤 생긴 고에너지 입자들이 한쪽 ...
연구팀은 시간과 공간으로 이뤄진 4차원 공간에 격자를 만든 뒤, 점마다 쿼크와 글루온 입자를 정의하고 그들 사이에 작용하는 힘을 계산하는 ‘격자양자색역학’이라는 새로운 방법을 적용했다.새로운 게놈 분석법2008년에는 빠르고 값싼 게놈 서열분석법이 여럿 등장했다. 미국 ...
결국 물질의 질량은 쿼크와 글루온의 상호작용으로 만들어지는 셈이다.문제는 쿼크와 글루온이 양성자와 중성자 안에 갇혀 산다는 것. 게다가 이들은 경험적인 상식과 달리 거리가 멀수록 서로 당기는 힘이 커진다.이 때문에 양성자나 중성자 안에 있는 쿼크를 떼어내기가 매우 힘들다.어떻게 하면 ...
최대에너지가 14TeV나 되는 셈이다.이때 양성자를 이루고 있는 쿼크들과 이들을 묶어주는 글루온 입자들도 함께 충돌하는데, 만약 두 입자가 충돌하는 순간 입자 사이의 거리가 슈바르츠쉴트 반지름보다 작으면 블랙홀이 생긴다. 어마어마하게 큰 에너지를 가진 입자들이 순간적으로 어마어마하게 ...