preLoad Image preLoad Image
검색 바로가기
주메뉴 바로가기
주요 기사 바로가기
다른 기사, 광고영역 바로가기
중앙일보 사이트맵 바로가기

[책 속으로] ‘힉스 수수께끼’는 어떻게 해체됐나

힉스, 신의 입자 속으로
짐 배것 지음
박병철 옮김, 김영사
304쪽, 1만3500원

젭토스페이스
잔 프란체스코 주디체 지음
김명남 옮김, 휴머니스트
440쪽, 2만원

만물의 근원과 우주 생성의 비밀은 인류의 오랜 의문이다. 지금까지의 과학 연구는 137억 년 전에 빅뱅이 일어나면서 우주와 함께 모든 물질이 탄생한 것으로 설명한다. 물질의 최소 단위는 원소다. 원소는 원자핵 주변을 전자가 돌고 있는 형태다. 전자가 멀리 날아가지 않고 원자핵과 적절한 거리를 두고 계속 도는 것은 질량이 있기 때문이다. 입자에 질량이 있기 때문에 다른 입자와 반응해 우주 만물을 형성할 수 있다.

그렇다면 물질은 언제, 어떻게 질량을 갖게 됐을까? 현대 입자물리학에서는 빅뱅 당시 12개의 기본입자와 4개의 매립입자, 그리고 물질에 질량을 부여하고 순식간에 사라지는 힉스 입자가 생성됐다고 본다. 소립자 물리학에서 말하는 ‘표준모형’이다. 1964년 영국의 피터 힉스 교수는 힉스 입자의 존재를, 벨기에의 프랑스아 앙글레르 교수는 빅뱅 당시 질량이 없던 기본 입자에 질량을 부여하는 힉스 메커니즘을 예측했다.

하지만 나머지 입자가 모두 실험실이나 우주에서 발견되는 동안 힉스 입자는 50년 가까이 확인되지 않았다. 그 존재가 밝혀져야 ‘표준모형’과 힉스 매커니즘이 비로소 증명될 수 있다. 문제는 힉스 입자를 자연 속에서 관찰할 수 없다는 점이다. 가속기로 입자를 충돌시켜 순간적으로 블랙홀 상태를 만들어야 생성할 수 있다.
LHC의 검출기 ‘CMS’ 앞에 선 물리학자 피터 힉스(왼쪽). 오른쪽은 CMS프로젝트 대변인이다. [사진 김영사]

LHC의 검출기 ‘CMS’ 앞에 선 물리학자 피터 힉스(왼쪽). 오른쪽은 CMS프로젝트 대변인이다. [사진 김영사]

2008년 유럽원자핵공동연구소(CERN)가 약 100억 달러의 예산을 들여 대형강입자충돌기(LHC)를 설치했다. 미국도 비슷한 프로젝트를 진행하다 2011년 두손을 들었다. 하지만 CERN은 포기하지 않았다. 수조원을 들여 실험을 진행했다. 2012년 7월4일 마침내 힉스 입자를 발견했고 이듬해 이를 확인했다. 과학자들의 집념어린 ‘용맹정진’이 드라마를 만들었다. 2013년 노벨 물리학상은 힉스와 앙글레르에게 돌아갔다.

두 권의 책은 우주의 진리를 밝혀준 힉스 입자 발견 드라마의 ‘제작기’다. 『힉스, 신의 입자 속으로』는 옥스퍼드대 화학물리학 박사 출신의 영국 과학저술가가, 『젭토스페이스』는 이탈리아 트리에스테대의 이론물리학 박사로 CERN에서 1993년부터 일해온 연구원이 썼다. 관찰자와 내부자가 각자의 입장에서 쓴 힉스 입자 발견기인 셈이다.

 
[S BOX] 힉스 보손? 보존?…용어 다른 과학계, 소통이 필요해
과학책 독자의 입장에서 답답한 것 중의 하나가 용어 표기의 통일성이다. 이 두 권의 책은 주요 내용에서 표기가 다르다. 2012년 힉스 입자의 존재를 확인한 연구소인 CERN(Conseil Europenne pour la Recherche Nuclaire)을 『힉스, 신의 입자 속으로』에서는 ‘유럽원자핵공동연구소’로, 『젭토스페이스』에서는 ‘유럽입자물리학연구소’로 각각 다르게 번역했다. CERN에서 세운 세계 최대의 입자 가속 및 충돌기인 LHC(Large Hadron Collider)도 각각 ‘대형강입자충돌기’와 ‘대형하드론충돌기’로 서로 다르게 썼다. 힉스 입자를 가리키는 영어(Higgs Boson)도 ‘힉스보존’과 ‘힉스보손’으로 제각기 옮겼다. 이는 번역의 문제를 넘어선다. 과학계에서 용어 정리에 나서야 한다.

채인택 논설위원 ciimccp@joongang.co.kr
AD

중앙일보 핫 클릭

PHOTO & VIDEO

shpping&life

뉴스레터 보기

김민석의 Mr. 밀리터리 군사안보연구소

군사안보연구소는 중앙일보의 군사안보분야 전문 연구기관입니다.
북핵위기 심화 및 동북아 안보환경 변화 등 미래 변화에 능동적으로 대처하기 위해 2017년 7월 1일 개소했습니다.
연구소는 대학과 정부출연 연구 기관 등과 연계해 학술행사를 개최하며, 정기적으로 자문회의를 열고 다양한 시각과 차별화된 이슈를 제시합니다.

군사안보연구소는 2016년 10월 1일 중앙일보 홈페이지 조인스(news.joins.com)에 문을 연 ‘김민석의 Mr. 밀리터리’(news.joins.com/mm)를 운영하며 디지털 환경에 특화된 군사ㆍ안보ㆍ무기에 관한 콘텐트를 만들고 있습니다.

연구소 사람들
김민석 소장 : kimseok@joongang.co.kr (02-751-5511)
국방연구원 전력발전연구부ㆍ군비통제센터를 거쳐 1994년 중앙일보에 입사한 국내 첫 군사전문기자다. 국방부를 출입한 뒤 최장수 국방부 대변인(2010~2016년)으로 활동했다. 현재은 군사안보전문기자 겸 논설위원으로 한반도 군사와 안보문제를 깊게 파헤치는 글을 쓰고 있다.

박용한 연구위원 : park.yonghan@joongang.co.kr (02-751-5516)
북한의 급변사태와 안정화 전략’을 주제로 북한학 박사를 받았다. 국방연구원 안보전략연구센터ㆍ군사기획연구센터와 고려대학교 아세아문제연구소 북한연구센터에서 군사ㆍ안보ㆍ북한을 연구했다. 2016년부터는 중앙일보에서 군사ㆍ안보 분야 취재와 기사를 쓰고 있다.