AP통신의 지난 2일자 보도에 따르면 미국의 페르미연구소기 양성자와 중성자를 이루는 기본입자인 쿼크와 전자에 질량을 부여하는 힉스 입자(정확히는 힉스장을 만들어 질량을 부여한다)의 존재를 증명해줄 강력한 증거를 찾았다고 밝혔다.
이 연구소는 길이 6.4㎞에 달하는 테바트론 입자가속기로 10년 동안 500조 회의 입자 충돌 실험을 통해서 얻은 증거라며 유럽입자물리연구소의 도움을 받으면 과학적 발견의 수준까지 이를 것이라 주장했다.
유럽입자물리연구소(CERN)의 연구진들도 4일 힉스 입자가 존재한다는 것을 입증하는 실험결과를 발표할 것이라고 한다.
보통 현대물리학에서 과학적 발견으로 인정받으려면 99.99994% 이상의 정확도가 나타나야 하는데 이 두 연구소의 증거와 실험결과는 아직 그 정도에는 미치지 못하는 것으로 알려졌다.
지금까지 힉스 입자에 대해 밝혀진 것이란 대형강입자충돌기(LHC)에 자리를 내 준 대형전자반전자충돌기(Large Electron Positron collider, LEP)의 실험을 통해, 힉스 입자가 발견되다면 양성자 질량의 약 114배 이상이어야 한다는 것이었다.
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따라서 인류 역사상 가장 위대한 과학적 발견의 하나인 ‘일반상대성이론’을 뒤엎은 결과, 즉 빛보다 빠른 물질인 중성미자의 속도를 측정했다고 발표한 것이 측정 오차에 따른 해프닝으로 밝혀진 전철을 되풀이할 가능성도 있다.
참고로 스티븐 호킹은 힉스 입자를 발견할 수 없음에 100달러를 걸었다.
사실 신과 인간의 경계는 무에서의 유의 창조능력에 있다.
인간의 발명품 중 신이 인간에게 준 최고의 성장 동력이자 모든 불평등의 근원인 석유에서 전혀 다른 차원의 물질인 플라스틱을 최고로 치는 것도 이 때문이다.
플라스틱은 신의 창조물인 ‘물보다 싼 석유’에서 만들어낸 인간의 창조물이라는 의미에서 이런 평가가 나오는 것인데, 힉스 입자는 질량이 없는 기본입자(시간처럼 4차원적 관점에서는 실재하나 관여할 수 없는 것)에 질량을 부여하기 때문에 무에서 유를 창조하는 것과 같은 결과를 초래한다.
즉, 1964년 힉스가 모든 물질은 질량이 없는 기본입자 12가지로 구성되며, 빅뱅 이후 무한대로 분출된 기본입자(물질과 반물질을 모두 포함한다)에 질량을 부여하자마자 사라진 힉스 입자에 의해 만물이 창조된다고 주장했다.
기본입자들의 충돌장면
현대물리학의 기본이자 근간인 표준모형 모델이 여기에서 나왔고, 파인만에 의해서 불확정성 원리와 함께 양자역학의 핵심으로 완성되기에 이르렀다.
뉴턴의 ‘만유인력’과 아인슈타인의 ‘일반상대성이론’이 천체 및 고전물리학의 정수라면 양자역학은 나노 세계를 다루는 현대물리학의 정수이다.
특히 현대물리학의 정수인 양자역학은 거대입자가속기에 의해 실험되는 입자물리학에 초점을 맞춰 발전해왔다.
그 이유는 기본입자 중 하나인 양성자나 전자를 빛에 최대로 근접한 속도(아인슈타인의 상대성이론에 따르면 빛보다 빠른 것은 없기 때문에)로 충돌시키면, 강한 핵력이 파괴되며 무수한 가상입자들이 나타나는데 그 중에서 힉스 입자의 존재를 발견하면 현대물리학의 한계를 뛰어넘을 수 있기 때문이다.
이를 쉽게 설명하면, 빅뱅 이후 우주에서 사라진 힉스 입자의 존재가 발견되면 그것이 작동하는 방식에 대해 관찰하고 연구할 수 있게 되고 그럴 경우 신의 창조능력 없이도 인간은 물질을 창조할 수 있게 된다.
질량이 없다는 것은 우리가 사는 4차원의 시공간에서는 존재할 수 없는 것이고 관여할 수도 없는데, 힉스의 역할에 대한 이해가 분명해지면 인간도 무에서 유를 창조할 수 있게 되는 것이다.
이것이 가능한 이유는 우주(지구도 포함해)에는 수없이 많은 기본입자와 반물질들이 떠돌고 있는데 이 모든 것에 질량을 부여할 수 있다면 인간은 무한대의 물질을 창조할 수 있게 된다.
즉, 우주의 총량을 결정하는 질량 불변의 법칙이 무너지게 된다.
가장 쉽게는 열역학 법칙에 의해 물질의 에너지 전환비율이 엔트로피의 생성 때문에 절대 100%에 이를 수 없는데, 힉스 입자의 역할이 투입되면 이것이 가능하다.
이것만이 아니다.
입자이면서도 에너지 덩어리인 빛도 입자적 성질이 있기 때문에 힉스 입자의 영향권에서 자유로울 수 없다.
이를 테면 빛보다 빠른 속도를 낼 수 있고, 우리가 꿈에 그리던 시간여행이 가능해진다.
일반상대성이론에 의하면 빛을 휘게 할 수 있는 블랙홀의 양끝이 최대한 근접했을 때 아주 짧은 순간 동안 시간여행이 가능하고 절대 과거의 사건에 관여할 수 없지만, 힉스 입자에 대한 이해가 완벽해지면 우리는 과거에 개입해 현재를 바꿀 수 있도 있다.
어두운 블랙홀
한 마디로 말하면 인간이 신이 될 수 있는 것이다.
물론 이것은 입자물리학적 상상에 불과할 수도 있다.
힉스 입자가 발견되고 그의 역할에 대해 이해하게 되도 또 다른 무엇이 남아 있을 수도 있다.
하지만 힉스 입자가 발견되면 현대물리학은 그 기초부터 모조리 무너져 내린다.
그 다음에 일어나는 일들에 관해서는 어느 누구도 정확히 그려낼 수 없다.
질량이 없다는 것 그 자체가 4차원적 관점에서 만들어진 허상일 수도 있기 때문이다.
우리가 빅뱅 이후의 팽창하는(아직 수축의 증거들이 발견되지 않고 있는) 우주의 역사에 대해서만 추론할 수 있듯이, 무라는 개념에 대한 그 4차원적 상상의 한계 뒤에는 어떤 차원과 우주가 존재할지 누구도 알 수 없기 때문이다.
또한 입자물리학과 다른 방향으로 진행되고 발전하고 있는 끈이론(우주가 질량도 차원도 없는 어떤 끈에 의해 서로 연결돼 있다는 이론으로 끝없이 팽창하는 우주란 존재할 수 없다는 다차원적 한계를 피할 수 있다는 다중 우주론)이 고전물리학과 현대물리학을 통합해 통일이론을 완성할 수도 있기 때문이다.
사실 우리처럼 평범한 생활인의 입장에선 힉스 입자가 발견됐건 발견되지 않았건 간에 아무런 의미도 없고, 당장의 삶에 어떤 변화도 주지 않는다.
수천억에서 수조에 이르는 자금이 투입된 입자물리학 관계자들이야 어떤 결과라도 내놓지 않으면 그 목숨이 위태롭겠지만, 우리 같은 일반인에게는 먼 나라 얘기와 별반 다를 것이 없다.
힉스 입자가 발견됐다고 해서, 자고 일어났더니 월급이 올랐거나, 아내가 아닌 다른 얼굴의 여자가 누워 있거나, 돌아가신 조상님이 꿈속에 나와 로또 복권의 숫자를 알려주지도 않고, 죽은 아내(또는 남편)의 장례식에서 차마 웃음을 터뜨릴 수 없어 화장실에 몰래 가서 웃을 일도 없다.
더더욱 망가질 대로 망가진 내 몸이 가장 건강했던 시절의 그 섹시함과 정력을 되돌릴 수도 없다.
필자에게 중요한 것은 6개월도 남지 않은 대선에서 보편적 복지를 반드시 도입하겠다는 후보가 당선돼 이 지랄 같은 대한민국을 살기 좋은 나라로 만드는데 일조하는 것이다.
그래서 내가 힉스 입자가 돼보련다, 오늘 밤의 꿈속에선.
P.S. 혹시 여러분의 꿈속에서 위태로운 대두에 짧은 팔과 다리, 긴 허리, 톡 튀어나온 배, 축 처진 짝 궁둥이 히프를 가진 해괴망측한 사람이 나온다면.........................저인 줄 아십시오. 해서, 내 꿈꿔!!!!