노벨물리학상, 만물의 질량 근원 예견한 힉스 등 2명 수상

▲ 올해 노벨물리학상의 영예를 안은 프랑수아 앙글레르 벨기에 브뤼셀 자유대 교수와 피터 힉스 영국 에딘버러대 교수.

올해 노벨 물리학상은 우주와 물질에 질량을 주는 메커니즘을 이론적으로 예측한 과학자들에게 돌아갔다.

스웨덴 왕립과학원 노벨 물리학상 위원회는 프랑수아 앙글레르 벨기에 브뤼셀 자유대 교수(81)와 피터 힉스 영국 에딘버러대 교수(84)를 올해 수상자로 선정했다고 8일(현지시각) 밝혔다.

노벨상 위원회는 “우주만물에 존재하는 기본입자에 질량을 부여한 메커니즘을 이론적으로 예측하고 최근 유럽입자물리연구소(CERN)가 이를 실험적으로 찾을 수 있도록 근거를 마련한 공로”라고 선정 이유를 밝혔다.

우주 탄생을 설명하는 현대물리학의 ‘표준 모형’에 따르면 물질은 기본 입자 12개로 구성된다. 이 모형의 원칙에서는 12개 입자에 질량이 없다. 하지만 입자가 결합해 만들어진 물질에는 질량이 있는 모순이 생겼다. 물리학자들은 이 모순을 ‘힉스’ 입자로 설명하고 있다. 현대 입자물리학에서는 양성자, 중성자 등 모든 소립자에 질량을 갖게 하는 ‘힉스’라는 입자의 존재를 가정해 왔다. 힉스가 없다면 우주의 질량은 ‘0’이다.

지금까지 기본 입자 12개의 존재는 모두 실험을 통해 확인했지만, 힉스 입자는 아직 확실하게 발견되지 않았다.

프랑수아 앙글레르 교수는 작고한 로버트 브라우트 교수와 함께 1964년 대칭성이 깨지면서 전자와 같은 입자들이 질량이 생긴다는 힉스 메커니즘의 초기 이론을 제시했다. 힉스 교수는 같은 해 자신의 논문에서 자발적인 대칭성이 깨지면서 기본입자에 질량이 주어지는 과정에서 추가적으로 새 입자가 더 있어야 한다고 주장했다. 바로 ‘신(神)의 입자’로 불리는 힉스 보손이라는 입자다.

이 이름은 한국이 낳은 세계적인 물리학자 고(故) 이휘소 박사는 1972년 국제학회에서 영국의 힉스 교수가 예측한 입자를 ‘힉스 보손’이라고 처음 명명하면서 공식 명칭이 됐다.

유럽입자물리연구소(CERN)는 2010년부터 강입자충돌기(LHC)에서 빅뱅(Big Bang·우주 대폭발) 직후를 재현하는 실험을 한 결과, 2개 검출기에서 힉스가 나타난 흔적을 확인했다. CERN은 지난 3월 힉스 입자를 발견했다고 공식 선언하면서 두 사람의 노벨상 수상 가능성이 높게 점쳐졌다.

두 수상자는 노벨상 창시자인 알프레드 노벨이 새겨진 메달과 함께 상금 800만 크로네(약 15억원)를 각각 반반씩 나눠갖게 된다.

조선일보