CERN “힉스 입자 이론에 부합…강하고 확고하게 생각”

세계 최대의 강입자가속기(LHC)를 운영하는 유럽입자물리연구소(CERN) 소속 과학자들이 우주 탄생의 비밀을 밝히는 열쇠로 알려진 힉스 입자(Higgs bosson)로 추정되는 새로운 소립자(素粒子)를 발견했다고 4일(현지시간) 밝혔다.

‘신의 입자’로 알려진 힉스 입자는 영국인 물리학자 피터 힉스가 1964년 이론화한 것으로 137억년 전 우주 탄생 당시 모든 물질에 질량을 부여한 뒤 사라진 입자를 말하며, 과학자들은 이를 확인하기 위해 반세기 이상 실험과 연구를 계속해왔다.

CERN은 이날 성명을 통해 새로 발견한 소립자가 “오랫동안 찾아왔던 힉스 입자에 부합한다”며 발견을 확인하기 위해서는 추가 데이터가 필요하다고 밝혔다.

롤프 호이어 CERN 소장은 “우리는 자연을 이해하는 데 있어서 하나의 이정표에 도달했다”며 “힉스입자 이론에 부합하는 입자의 발견은 더욱 구체적인 연구로 향하는 길을 연 것이며, 더 많은 통계자료를 확보하면 우주의 다른 신비를 밝히는 빛이 될 것”이라고 말했다.

CERN에서 힉스 입자 연구팀을 이끌어온 조 인칸델라 연구팀장은 현재까지 강입자가속기 충돌 실험을 통해 확보한 데이터가 힉스 입자를 ‘발견’했다는 확신의 수준에 이르렀다면서 “잠정적 결과지만 매우 강하고 확고하게” 생각한다고 말했다.

인칸델라 팀장은 새로운 소립자가 실제로 힉스 입자라고 확언하지는 않았지만, 발표를 기다리던 세계 각국의 과학자들은 박수와 환호를 보냈다.

CERN의 또다른 힉스 입자 연구팀인 아틀라스(ATLAS)의 파비올라 지아노티 팀장 역시 강입자가속기 충돌 실험에서 “아름다운 현상”을 보았다고 말했다.

CERN은 실험 자료의 신뢰성을 높이기 위해 아틀라스와 CMS 등 2개 팀에서 각자 다른 기술로 독립적으로 힉스 입자 추적 실험을 해왔다.

영국 과학기술시설위원회(STFC)의 존 우머슬리 대표도 “힉스 입자 이론에 부합하는 입자가 발견됐다고 확인할 수 있다”고 밝혔다.

앞서 CERN 소속 과학자들은 지난해 12월13일 힉스 입자의 존재를 시사하는 ‘흥미로운 단서’를 발견했으며, 이 입자가 존재할 가능성이 있는 에너지 영역을 좁혀냈다고 밝혔다.

당시 지아노티 아틀라스 연구팀장은 저에너지 범주인 126 GeV(기가전자볼트) 영역에 힉스 입자의 흔적이 집중돼있다며 “힉스입자와 같은 입자가 이 영역에 존재할 것이라고 생각한다”고 밝힌 바 있다.

우주 물리학자들은 힉스 입자가 발견될 에너지 영역을 120~125 GeV로 예상해왔다. 이런 영역에서 1GeV는 대략 양성자 1개의 질량을 갖는다.

CERN은 총 100억 달러를 들여 스위스 제네바와 프랑스 국경지대 지하 100ｍ에 총 길이 27㎞의 강입자가속기를 건설해 힉스입자 추적과 빅뱅 이론 확인을 위한 실험을 진행해왔다.

연합뉴스