아!!! Higgs

힉스, 신의 입자 속으로 - 무엇으로 세상은 이루어져 있는가
짐 배것 지음, 박병철 옮김 / 김영사 / 2016년 12월

물리학을 배우면서 항상 느끼는 것이지만 "물리는 인간이 가진 지적 유희의 최고 이다."라는 생각이다. 

힉스 입자를 찾아가는 전제계 물리학자의 숨가뿐 여정을 한권의 책에 담아 놓은 이 책은 손에 든 순간 부터 소설 책을 읽어가듯이 다음이 궁굼해져 놓지 못하고 끝까지 봤다. 

물론 수식이 없는 것은 아니고 양자역학이라던가 물리학계에서만 쓰는 전문 용어들이 없는 것은 아니지만 워낙 소설 처럼 잘 쓰여진 책이여서 읽는 내내 즐거웠다. 2001년 대학원을 다닐 때 한창 힉스 입자에 대한 이야기를 나누던 떄가 생각난다. 내 전공은 입자 물리보다 에너지 레벨이 낮았기 때문에 힉스입자와 관련된 방정식을 풀어 본적은 없지만 자발적대칭붕괴 관련 방정식을 우연히 본적이 있었고 그 그래프(맥시코 전통 모자 또는 와인병 바닥이 볼록 튀오 나온 것 같은 모양)를 보면서 이야기를 나누던 기억이 난다.

당시 나를 가르쳐 주던 박사님은 현재 물리교육과 정교수로 임용되어 현재 대구에 계신다. 그분께 참 많은 것을 배웠던것 같다. 길지않은 대학원 시설 다른 사람들 보다 더 많이 공부 할 수 있었던 것은 그 때 나를 가르쳐준 박사님 덕분이다. 다른 사람들에게 대학원이 어떤 의미인지는 잘 모르겠지만 적어도 나에게 대학원은 물리를 연구하는 사람들의 현장을 살짝 엿볼 수 있는 기회를 가진 행복한 순간이었다. 아주 살짝 본 것이지만 그때 배운 것으로 지금도 즐겁고 행복하게 물리를 바라보고 있는 것 같다. 

책 속에서 눈에 띄는 부분은 재미 한국인 물리학자 한무영에 대한 내용인데 이제는 고인이 되신 한무영교수는 일본인 물리학자인 요이치 난부와 함께 쿼크에 관련된 논문을 발표했다.

한권의 책이지만 책을 읽는 순간 물리학과 3층에 있던 핵물리 이론 연구실에서 오래된 논문을 찾아 보고 도서관 깊은 곳에 있던 물리책을 찾아서 읽었던 그 시간으로 돌려 보내줬다. Dirac의 논문, Feynman의 논문 등을 찾았을 때 그 순간의 기뻐했던 기분을 오랜만에 느켰다.

요이치 난부는 "위커크는 두 종류, 아래쿼크와 야릇한쿼크는 세종류가 존재한다"는 가설을 제안했고, 뉴욕주 시러큐스대학교의 젊은 대학원생이었던 한국 출신 물리학자 한무영과 함께 논문을 작성하여 1965년 말에 발표했다. - P124

CERN에서 발견된 새로운 입자는 쿼크의 질량이 힉스장과의 상호작용에서 비롯되었음을 강하게 시사하고 있다. 쿼크는 원래 질량 없이 태어났다가, 이 상호작용을 통해 질량을 가진 입자로 거듭났다. 힉스장 속에서 움직이는 쿼크는 물속을 헤쳐나가는 물고기나 군중 속을 헤쳐나가는 유명인사처럼 운동에 방해를 받게 되는데, 바로 이 ‘가속에 대한 저항‘이 질량으로 나타나는 것이다. - P254