［헤럴드경제=신상윤 기자］우주 탄생의 비밀이 드디어 밝혀진 것인가. 세계 최대의 강입자가속기(LHC)를 운영하는 유럽입자물리연구소(CERN) 소속 과학자들이 우주 탄생의 비밀을 밝히는 열쇠로 알려진 힉스 입자Higgs bosson)로 추정되는 새로운 소립자(素粒子)를 발견했다고 지난 4일(현지시간) 밝혔다.

힉스 입자는 과학계에서 ‘표준모형의 잃어버린 조각’으로 불린다. 137억년 전 우주 탄생 시 잠깐 존재했다가 다른 소립자에 질량을 부여하고 사라졌다고 추정되기 때문이다.

박인규 서울시립대 물리학과 교수는 “힉스 입자를 발견한다는 것은 1869년 멘델레예프가 원소의 주기율표를 완성했듯, 입자의 표준모형을 완성하는 셈”이라고 설명했다.

과학계에서는 오랫동안 ‘표준모형’이라는 퍼즐을 맞추기 위해 많은 학자들이 연구를 거듭해왔다. ‘표준모형’이란 태고부터 이어진 “세상은 무엇으로 이뤄졌을까”라는 인류의 질문에 현대물리학이 제시하는 일종의 모범답안이다.

이 가설에 따르면 우주, 자연계는 중력ㆍ전자기력ㆍ약력(약한 핵력)ㆍ강력(강한 핵력) 등 네 가지 힘과 그 힘들을 매개하는 입자들로 이뤄져 있다. 현대물리학은 그동안 표준모형에서 예상한 많은 소립자와 쿼크들을 차례차례 발견해왔다. 그러나 이 모든 입자가 질량을 갖고 또 질량이 서로 다른 이유를 설명하려면 또 다른 입자의 존재가 필요했다.

1964년 영국 학자 피터 힉스를 비롯한 6명의 물리학자가 바로 이 또 다른 입자에 관한 가설을 처음 제시했다. 그러나 실제로 관측되거나 측정된 적이 없는 이 입자의 개념은 당시 과학자들 사이에서조차 매우 생소한 것이었다.

우리나라도 힉스와 인연이 깊다. 바로 1977년 타계한 한국 출신 세계적 입자물리학자 고 이휘소 박사가 그 주인공이다.

1972년 이 박사는 ‘힉스 입자에 미치는 강력(강한 핵력)의 영향’이라는 논문을 국제학회에서 발표하면서 피터 힉스 박사의 이름을 따 이 입자를 처음 ‘힉스’라고 지칭했다. 이 논문에서 그는 힉스 입자가 자연계가 질량을 갖게 하는 근본 입자로, 질량이 양성자의 110배에 이를 것으로 추정했다.

지난 2일 힉스 입자에 대한 그동안의 연구결과를 발표한 미국 페르미연구소의 부소장인 여성 과학자 김영기 박사도 바로 이 박사의 제자다.

롤프 호이어 CERN 소장은 “우리는 이제 소립자물리학의 잃어버린 초석을 발견했다”고 감격했다. 우주 탄생의 퍼즐은 과연 맞춰질 것인가. 이르면 올 연말께 최근 발견한 이 새로운 입자가 힉스 입자가 맞는지 밝혀질 전망이다. 1964년 영국의 물리학자 피터 힉스 등이 표준모형을 완성할 특정 입자의 존재 가능성을 제시하고 나서 약 50년 만에 실체 확인이 이뤄지게 된다.

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