‘힉스 입자’ 발견 공식화

가장 큰 특징인 ‘스핀이 없다’는 점 추가 규명…CERN “작년 7월보다 2.5배 많은 데이터 확인”

유럽입자물리연구소(CERN)가 ‘신의 입자’ 또는 ‘창조의 천사’로 불리는 힉스 입자의 발견을 공식화했다. CERN은 14일(현지시간) “지금 우리가 갖고 있는 데이터는 지난해 처음 발견된 새로운 입자가 힉스라는 점을 강하게 보여주고 있다”고 밝혔다.

현대물리학의 근간인 표준모형에서는 모든 물질이 6쌍(12개)의 구성입자와 힘을 전달하는 4개의 매개입자로 구성돼 있다고 본다. 이 16개 입자는 이미 실험을 통해 검출됐지만 각 입자의 성질과 질량이 어떻게 만들어졌는지는 밝혀지지 않았다. 1964년 피터 힉스 영국 에든버러대 물리학과 교수는 이에 대해 “이들 입자에 질량과 성질을 부여한 또 다른 무거운 입자가 있었다”는 가설을 제시했고, 고(故) 이휘소 박사가 이 입자의 이름을 ‘힉스’로 명명했다.

힉스를 찾기 위해 CERN은 10조원 이상을 투입, 스위스 제네바와 프랑스 국경 사이에 거대강입자가속기(LHC)를 건설해 양성자 간 충돌 실험을 진행했다. CERN은 지난해 7월 “힉스로 추정되는 새로운 입자를 찾았다”고 발표한 뒤 추가 검증 작업을 진행해 왔다.

LHC에서 힉스 검출을 담당하는 검출기 ATLAS와 CMS 과학자들은 지난주 이탈리아 모리온디에서 열린 고에너지 학회에서도 이 입자가 힉스일 확률을 99.6% 수준으로 추정했다. 힉스일 가능성이 아주 높지만, 지금까지 알려지지 않은 또 다른 입자일 가능성도 무시할 수 없다는 것이다.

조 인칸델라 CERN 연구팀장은 “우리는 지난해 7월 발표 당시의 2.5배에 이르는 데이터를 갖고 있다”면서 “이론적으로 예측돼 온 힉스의 가장 큰 특징인 회전(스핀)이 없다는 점이 추가로 규명되면서 힉스라는 확신을 갖게 됐다”고 밝혔다.

힉스가 발견됐지만, CERN은 앞으로 갈 길이 멀다는 입장이다. CERN 측은 “이제부터 우리는 힉스의 성질을 찾아내 힉스가 어떻게 질량을 부여하는지를 연구할 것”이라고 설명했다.

박건형 기자