'신의 입자' 힉스 풀 실마리 포착

[아시아경제 김수진 기자]'신의 입자(god particle)'로 불리는 힉스(Higgs)입자의 존재를 밝혀 줄 실마리가 포착됐다. 현대 물리학의 근간이되는 표준 모델 입자 중 유일하게 미발견된 '마지막 패'였던 힉스 입자의 존재 규명에 다가선 것이다.

스위스 제네바의 유럽입자물리연구소(CERN)은 13일(현지시간) 공개 세미나를 열고 "힉스 입자의 존재를 시사하는 근거를 찾았다"고 밝혔다. 양성자를 빛의 속도로 가속시킨 다음 충돌시켜 빅뱅 상황을 재현하는 실험 결과 힉스로 보이는 신호(signal)를 확보해낸 것이다. CERN은 지난 2008년 프랑스와 스위스 국경 지하 100m에 80억달러(약 9조 2000억원)을 들여 둘레 27km의 거대한 원형 가속기 LHC를 짓고 실험을 계속해왔다. CERN의 연구진은 CMS, ATLAS라는 두 검출팀으로 나뉘어 양성자 충돌로 발생하는 전기신호를 확인하고 있다. 두 팀의 조사 결과는 다소 차이가 있으나 종합하면 질량 124~126Gev(기가전자볼트)영역에서 최대 98% 확률로 힉스가 존재할 수 있다고 봤다.

힉스 입자는 우주가 무엇으로 만들어졌는지 답을 줄 수 있는 마지막 열쇠로 불린다. 현대물리학의 근간이 돼 온 표준이론은 우주가 17개의 입자로 구성돼있다고 본다. 물질을 구성하는 입자와 힘을 전달하는 보존 입자다. 이 중 '화룡점정'인 것이 힉스 입자다. 힉스 입자는 이 16개의 입자에 질량을 부여하는 존재다. 현재 16개의 다른 입자는 모두 발견됐으나, 힉스 입자의 존재가 규명되지 않는다면 수십년간 다듬어온 표준이론은 불가능한 얘기가 된다. 반면 규명이 가능하다면 '21세기 최고의 과학적 발견'이 될 것이라는 평가다. 지난 40년간 물리학계가 힉스 입자 발견에 매달려 온 이유다.

그러나 아직 힉스 입자 발견을 예단할 수는 없다. ATLAS팀을 맡고 있는 이탈리아 물리학자 파비올라 지아노티는 "최종 결론을 내리기는 이르다"며 "연구가 더 진행돼야 한다"고 말했다. CERN은 내년 여름까지 추가 실험을 실시한 뒤 10월경 최종 결론을 낼 계획이다.

김수진 기자 sjkim@