보다 높아진 `힉스(Higgs)`입자 발견 확률

LHC 실험을 통해 신의 입자라고 불리는 힉스 보존(Higgs boson) 발견의 가능성에 대한 중간 보고.

아직 최종결과가 나올려면 올해 말까지 기다려야겠지만 지난 번보다 더욱 진전된 보고가 오늘 나왔다. 인류는 우주의 비밀을 풀 실마리를 잡게 되는가.

힉스를 확인하려면 원형 파이프처럼 생긴 거대한 입자 충돌기를 이용해야 한다. 충돌기의 한 지점에서 양 방향으로 광속에 가깝게 양자를 쏘면 양자가 엄청난 에너지(14TeV·테라전자볼트)로 충돌하는데, 이때 튕겨져 나오는 입자를 분석해 힉스 여부를 가린다.

125~126 GeV (기가전자볼트) 질량대에서 새로 발견한 입자가 힉스가 아닐 확률은 0.00006%(5시그마)로 희박하다. 그래도 CERN은 '힉스 발견 선언'을 다시 미뤘다. 데이터를 더 모아 분석해야 한다는 설명이다. 이번 발표는 CERN이 지난해 12월 95~98%(1.9~2.3시그마, 시그마는 표준편차)의 확률로 힉스의 흔적을 발견했다고 밝힌 데이터 보다 그 신뢰도가 아주 높아졌다. 물리학에서 새로운 입자가 발견됐다고 선언하려면 5시그마 이상이 되어야 하는데 이번 발견은 그런 조건을 충족하고 있다.

우주의 나머저 96%를 차지하는 암흑 에너지(dark energy) 혹은 암흑 물질(dark matter)들에 대해서는 거의 알려진 바가 없다. 힉스 입자는 이런 미지의 영역을 연구하는 데 큰 도움을 줄 전망이다. 만일 힉스를 끝내 발견하지 못하거나 만약 전혀 새로운 입자를 발견한다면 현대물리학의 근간을 이루고 있는 ‘표준 모형(standard model)’은 근본부터 다시 연구되어야 한다.

유럽입자물리연구소 "힉스 입자 발견 확인"