미리 본 13일 유럽입자물리硏

“과연 유럽입자물리연구소(CERN)는 무슨 얘기를 하려는 걸까.”

1964년 이후 전 세계 물리학계의 가장 큰 화두로 꼽혀 온 ‘힉스 입자가 발견됐다.’는 소문이 점차 사실로 굳어지고 있다.<서울신문 12월 7일자 11면> 학계는 물론 BBC, 파이낸셜타임스, 가디언 등 유력 외신들이 앞다퉈 관련 소식을 전하며 관심을 쏟아내자 CERN은 13일(현지시간) 공개세미나 이후 이례적으로 기자회견을 갖기로 했다. 롤프 디터 호이어 CERN 소장은 수백명에 이르는 거대강입자가속기(LHC) 실험 참가자들에게 이메일을 보내 “13일 이전에는 실험 결과와 관련된 내용을 발설하지 말라.”고 당부했다. 미국의 과학전문 사이언티픽 아메리칸 등 외신과 실험 참가자들의 발언을 종합해 과연 이날 CERN이 어떤 내용을 발표할지 추측해 봤다.

실험에 참가한 과학자들과 CERN 관계자들의 발언에는 공통점이 있다. “이날 힉스 입자 여부를 단정하는 내용은 발표되지 않는다.”는 것이다. 호이어 소장은 이미 여러 차례 “올해 힉스 입자와 관련된 확실한 발표는 없을 것”이라고 강조해 왔다.

하지만 CERN이 이전과 다른 결과를 받아든 것은 분명해 보인다. 미 페르미연구소 연구원이자 LHC의 검출기인 CMS 프로젝트 멤버 조 린킨 박사는 사이언티픽 아메리칸과의 인터뷰에서 “이날은 아주 흥미진진한 회의가 진행될 것”이라며 “우리는 사상 처음으로 충분히 논쟁할 만한 가치가 있는 데이터를 손에 넣었다.”고 밝혔다. 지금까지 힉스 입자와 관련된 연구들은 모두 ‘신뢰도 부족’ 판정을 받았다. 과거 실험들이 오류 범위 내에 있는 결과들이었다면 CERN이 이날 공개할 데이터는 오류 범위에 아주 근접했거나 넘어섰다는 의미로 읽힌다. 과학저널 네이처에 따르면 LHC가 최근 진행한 350조번의 양성자 충돌 실험 중에서 힉스 입자의 흔적으로 여겨지는 신호는 최소한 10번가량 나타난 것으로 알려지고 있다.

LHC의 다른 검출기인 ATLAS 관계자들도 비슷한 발언을 하고 있다. ATLAS 핵심 관계자는 라이브사이언스닷컴에 “이날 우리는 처음으로 힉스 입자의 흔적과 마주하게 될 것”이라고 전했다.

물리학계에서는 이날 세미나에서 CERN이 힉스 입자의 ‘존재 선언’은 하지 않아도 ‘충분한 근거’를 댈 가능성이 높다고 보고 있다. 린킨 박사는 “우리는 이미 현재 3시그마 수준의 데이터를 신뢰할 수 있는 5시그마까지 올리는 운영법도 알고 있다.”고 전했다. CERN은 이미 힉스 이후를 준비하고 있다. 힉스 입자 발견이라는 1차적인 목표를 달성하면, 현재 발견된 물질들의 짝을 이루는 것으로 추정되지만 아직까지 검출되지 않은 ‘초대칭 입자’를 추적한다는 계획이다.

박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

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●힉스 입자 우주 생성 직후 나타났다 사라진 것으로 추정되는 물질이다. 모든 물질을 이루는 입자들의 질량과 성질을 규명하는 단초여서 ‘신의 입자’로 불리나 현대물리학의 근간인 표준모형 중 유일하게 아직 발견되지 않았다. ‘힉스 입자’는 1964년 개념을 주창한 피터 힉스 에든버러대 교수의 이름에서 따왔다.