[기초과학책 소개] 신의 입자 - 우주가 답이라면, 질문은 무엇인가?
저자 : 딕 테레시(Dick Teresi),리언 레더먼(Leon Lederman), 박병철(엮음),
휴먼사이언스, 2017.02.06, 736p
ISBN : 9791160800067
양성자를 충돌시켜 1/10^25초 (10의 25승 분의 1초) 만 존재하고서는 사라지는 ‘힉스입자’가 발견되었다고 합니다.
우주의 모든 물질을 구성하는 입자들을 종합한 파인만의 표준모형이 완성된 것입니다.
‘힉스입자’를 ‘신의 입자’로 부르는 이유는 다른 기본 입자에게 질량을 부여하는 역할을 하기 때문입니다.
질량이 존재하면서 중력도 생기고 물질이 존재하게 되니 무에서 유를 창조했던 신의 역할은 하는 입자라는 것입니다.
힉스입자를 ‘빌어먹을 입자(Goddamn Particle)’에서 ‘신의 입자(God Particle)’로 만든 전설적인 책 'The God Particle'이 1993년 출간된 이후 우리말로 번역된 <신의 입자(The God Particle)> 가 출간된 것입니다.
그리스 철학자 데모크리토스부터 20세기 양자역학과 힉스까지 입자물리학까지 인류가 탐구해온 물질에 대한 2600년간의 역사를 유쾌하게 보여주는 책입니다.
힉스가 ‘신의 입자’로 부르게된 것을
힉스보손은 물질의 궁극적 구조를 이해하고 표준모형을 굳히기 위해 반드시 필요하지만 감지하기가 너무 어렵다. 그래서 나는 힉스보손에 ‘신의 입자(God Particle)’라는 별명을 붙여주었다. 왜 하필 ‘신의 입자’냐고? 여기에는 두 가지 이유가 있다.
첫 번째로는 원래 내가 생각한 별명은 ‘빌어먹을 입자(Goddamn Particle)’였는데, 편집자가 언어순화를 위해 damn을 뺐기 때문이고,
두 번째는 이 책보다 훨씬 먼저 출간된 어떤 책에 이와 비슷한 내용이 언급되어 있기 때문이다. p56
물리학자는 우주의 모든 섭리를 설명하는 간략한 방정식을 찾는 것이 목적이라고 해도 과언이 아닙니다.
뉴턴은 이 우주의 모든 물체의 움직임을 F=ma로 설명하였습니다.
패러데이를 거쳐 맥스웰은 전자기파를 설명하는 맥스웰 방정식을 찾아내었습니다.
그리고, 우주의 근본을 파악하면서 다양한 입자들이 발견되었고 우주를 구성하는 4가지의 힘(게이지 보존)인 중력, 전자기력, 강력, 약력과 12개의 입자로 설명하는 표준모형이 입자물리학의 정설이 되었습니다.
물질을 설명하는 6종의 쿼크와 6종의 렙톤으로 이루어진 표준모형이 완벽해지기 위해서는 이 모든 물질에 질량을 부여하는 힉스입자가 있어야 합니다.
[source : http://www.qikkwit.com/higgs-boson-field-god-particle-explained]
아이들이 좋아하는 만화경은 단순한 그림을 겨울에 비춰서 복잡한 형상을 만들어낸다. 망원경에 잡힌 별도 중력이라는 렌즈를 통해 변형된 모습을 보여주는 것이다. 그렇다면 내가 ‘신의 입자’로 명명한 힉스입자 역시 표준모형 뒤에 숨어 있는 단순한 대칭을 보여줄지도 모른다.
p127
장편 소설도 아니고 과학책 그것도 물리학 책이 736페이지나 되는 두꺼운 책은 힘을 들여 읽어야 할지도 모르겠습니다.
하지만 수 많은 이론물리학자들의 어렵고 따분한 설명 보다는 훨씬 편안한 책임에 분명합니다. 이 책을 통해 이 우주를 구성하는 물질이 무엇이고, 신의 입자에 대한 지식이 늘어난다면 아깝지 않을 독서의 시간이 될것이라고 생각합니다.
목차는 아래와 같습니다.
1장 보이지 않는 축구공
2장 최초의 입자물리학자 , 막간 A: 두 도시 이야기
3장 원자를 찾아서: 역학
4장 다시 원자를 찾아서: 화학자와 전기기술자
5장 벌거벗은 원자, 막간 B: 춤추는 무술사범들
6장 입자가속기: 입자가속기는 원자를 박살낸다……가 아닌가? , 막간 C: 반전성이 위배되었던 주말, 우리는 신을 보았다.
7장 원자: 아토모스!
8장 드디어, 신의 입자!