2013년 노벨 물리학상

 

2013년 노벨 물리학상

 

 

 

  비터 힉스씨(우)와 프랑소와 앙그레르씨(좌)（로이타）

 

 

2013년 노벨 물리학상은 물질에 질량을 주는 <힉스 입자>의 존재를 예언한 영국 에딘바라대학 명예교수 비터 힉스(Peter Ware Higgs, 84)와 벨기에 브룻셀자유대학 명예교수 프랑소와 잉글레르(François, Baron Englert、80 ）에게 수여된다. 1964년 이론 제창으로부터 반세기를 경과한 영예이다.　

 

 

■　　<힉스 입자>　제창 우주의 수수께끼 해명에 공헌　

　　　　　　　　　　　

소립자(素粒子)는 물질을 구성하는 최소단위 입자를 말한다. 70년대에 완성한 소립자물리학의 기본 법칙 <표준이론>에 의하면 원자핵을 만드는 쿼크(quark=소립자 구릅의 하나) 나 전자 등 전부해서 17종류가 있다고 하는데 <힉스>입자만 오랜 동안 발견되지 않았었다.

<힉스>입자는 138 억 년 전 빅뱅이라 불리는 우주탄생 시의 대폭발 직후에 생겨서 우주공간을 메웠다. 그 동안 공간을 가볍게 떠돌던 소립자들은 <힉스>입자에 부닥쳐 움직이기 어려워져서 중량(질량)을 가지게 되었다. 두 사람의 이론은 2008년에 노벨상을 받은 남부요이치로(南部陽一郞 92)의 이론이 기초가 되고 있다.

<힉스>입자의 존재를 확인하기 위하여 유럽과 미국 일본의 국제 팀이 스위스에 있는 유럽합동원자핵연구소(CERN)의 대형가속기 <LHC>로 빅뱅 직후의 초고온을 재현하여 작년 7월에 <힉스>입자를 마침내 발견하였다.

남부씨와 함께 물리학상을 받은 고에너지가속기연구기구의 고바야시(小林誠)특별영예교수(69)는 <표준이론의 기초를 구성하는 것으로 매우 중요한 일이다. 당연히 수상할 만하다.>고 공적을 찬양했다.

단지 소립자의 수수께끼 해명에 그치는 것이 아니다. LHC실험에 참가한 동기구의 도쿠슈쿠(徳宿克夫)교수는 <힉스 입자는 자세한 성질이나 존재이유 등 아직도 수수께끼가 많다.>고 말한다. <힉스>입자를 다시 조사함으로써 표준이론을 넘는 미지의 물리학의 연결고리를 얻을 가능성이 있다.

표준이론으로 해명된 물질은 우주전체의 4.9%뿐으로 나머지 암흑물질이나 다크에너지는 지금도 정체불명이다. 암흑물질을 설명하는 이론으로서 유망시하고 있는 <초대칭성이론>에서는 <힉스> 입자는 5종류라 하고 있어서 금후의 연구에서 발견될 것인지 주목되고 있다.

도쿄대가브리수물연계우주연구기구장인 무라야마히토시(村山斉) 씨는 <아마도 힉스 입자에는 형제, 친척이 있다. 암흑물질이나 다크에너지와도 깊은 관계가 있는 것이 아닌가. 이 번 수상은 연구의 개막이다.>고 강조한다.

소립자물리학의 큰 목표는 우주에 존재하는 4종류의 힘 가운데 중력을 제외한 3종류를 통일적으로 설명하는 <대통일이론>의 구축이다. 초대칭성이론의 실증은 그 열쇠를 쥐고 있어서 힉스 입자를 탐구하는 연구는 큰 의미를 가진다.

국내외 연구자가 기카카미산지(北上山地-이와테, 미야기현)에 건설을 목표로 하고 있는 차세대가속기 <국제리니아콜라이더(International Linear Collider=ILC)>가 실현되면 힉스 입자의 자세한 해명이 진행되고 물질과 우주의 성립에 관한 이해가 깊어질 것이라고 기대되고 있다.(쿠사카 다케오/草下健夫）(2013년 10월 21일 산케이신문에서)