힉스 입자의 발견

힉스입자란 1964년 영국의 P. 힉스가 존재를 예언한 가상의 입자였다. 그 입자가 발견되었다면 이제 그 존재가 입증되었단 말이 되는데...... 

1960년대 이후 입자 물리학에서는 물질을 구성하는 기본 입자와 이들 사이의 상호작용에 대한 연구가 진행되었고 그 결과 물질세계를 설명하는  '표준모형(standard model)'이 성립되었다. 이 '표준모형'에 의하면 세상은 기본입자 12개와 힘을 전달하는 매개입자 4개, 그리고 힉스입자(Higgs boson) 1개 그래서 총 17개의 작은 입자(소립자)로 이뤄져 있다.

(1) 기본입자: 6개의 중입자(쿼크)와 6개의 경입자(렙톤)
(2) 매개입자: 4가지 기본 힘(중력, 전자기력, 약력, 강력)을 매개하는 입자~~~중력을 매개하는 중력자, 전자기력을 매개하는 광자, 약력을 매개하는 W와 Z입자, 강력을 매개하는 글루온
(3) 힉스입자: 매개입자에 질량을 부여하는 입자

매개입자는 입자들을 게이지 입자라고 하며 실험적으로 존재함이 밝혀졌다. 그러나 게이지이론에서 말하는 말하는 입자들은 질량이 없다. 따라서 가설의 힉스 입자를 도입하여, 힉스입자가 다른 입자들에 질량을 부여하는 역할을 한다고 설명하고 있지만 그 존재를 증명하거나 관측한 적이 없다.

따라서 현재까지 물질을 구성하는 기본입자 중에서 유일하게 관측되지 않은 가상의 입자라고 할 수 있다. 즉 표준모형이 만들어진 후 40년 동안 물리학자들에 의해 16가지 입자는 찾아냈지만, 힉스입자만 유일하게 관측되지 않아 가상의 입자로 남아 있었다는 말이 된다. 

<연합뉴스의 인포그래픽>