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이것이힉스다(21세기최대의과학혁명)
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이것이힉스다(21세기최대의과학혁명)

  • 리사 랜들
  • |
  • 사이언스북스
  • |
  • 2013-03-25 출간
  • |
  • 136페이지
  • |
  • ISBN 9788983714664
★★★★★ 평점(10/10) | 리뷰(1)
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북스크린영상으로 만나보는 한 권의 책 이야기

목차

1장 힉스의 발견: 빈 공간의 힘
2장 기본 입자의 질량: 자발적 대칭성 깨짐과 힉스 메커니즘
3장 힉스 보손
옮긴이 후기 / 찾아보기

도서소개

이 책은 하버드 대학교 물리학의 첫 여성 종식 교수이자 여분 차원 모형으로 전 세계 이론 물리학계를 선도하고 있는 리사 랜들 교수가 지난 2012년 7월 4일 CERN의 힉스 입자 발견 발표 직후 그 의미와 흥분을 대중과 공유하기 위해 긴급하게 쓴 책이다. 이 짤막한 책에서 리사 랜들은 힉스 입자 발견 발표를 들었을 때 한 사람의 물리학자로서 느꼈던 흥분과 지적 통쾌감에서 이야기를 시작해 LHC(대형 강입자 충돌기)에서 이뤄진 양성자 충돌 실험의 원리, 힉스 입자 발견을 통해 입증된 힉스 메커니즘의 존재, 그리고 입자 물리학 표준 모형 너머의 물리학을 간결하고 명확하게 해설하고 있다.
힉스 보손의 발견은 이야기의 끝이 아니라 시작이다!
힉스 보손이란 무엇인가? 물리학자들은 힉스 보손을 어떻게 발견했는가? 힉스 보손의 발견은 우리에게 무엇을 가져다줄 것인가? 힉스 발견 이후 물리학의 미래는? 답을 얻고 싶다면, 이 책을 읽어라!

21세기 최대의 과학 혁명
2013년 3월 14일, 유럽 입자 물리학 연구소(CERN)은 힉스 입자의 발견을 선언했다. 작년 7월 4일 힉스 입자를 발견했다고 처음으로 공식 발표한 이후 8개월 만에 지난 발표 때보다 2.5배 많은 데이터 분석 자료를 바탕으로 힉스 입자가 발견되었음을 공식 선언한 것이다. 이로써 지난 40년 넘게 미완의 상태로 남아 있던 입자 물리학 표준 모형의 실험적 검증이 완료되었다. 이제 물리학계의 관심은 45년간 25명의 노벨상 수상자를 배출해 온 노벨상 제조기 표준 모형의 마지막 노벨상 수상자가 누가 될 것인지에 쏠려 있다.
이런 상황에서 힉스 입자의 발견이 가지고 있는 의미와 앞으로 물리학을 포함한 현대 과학의 발전 과제를 살펴보는 책이 한 권 출간되었다. (주)사이언스북스에서 펴낸 리사 랜들(Lisa Randall) 하버드 대학교 물리학과 교수의 『이것이 힉스다(Higgs Discovery)』가 바로 그 책이다.
이 책은 하버드 대학교 물리학의 첫 여성 종식 교수이자 여분 차원 모형으로 전 세계 이론 물리학계를 선도하고 있는 리사 랜들 교수가 지난 2012년 7월 4일 CERN의 힉스 입자 발견 발표 직후 그 의미와 흥분을 대중과 공유하기 위해 긴급하게 쓴 책이다. 이 짤막한 책에서 리사 랜들은 힉스 입자 발견 발표를 들었을 때 한 사람의 물리학자로서 느꼈던 흥분과 지적 통쾌감에서 이야기를 시작해 LHC(대형 강입자 충돌기)에서 이뤄진 양성자 충돌 실험의 원리, 힉스 입자 발견을 통해 입증된 힉스 메커니즘의 존재, 그리고 입자 물리학 표준 모형 너머의 물리학을 간결하고 명확하게 해설하고 있다.

'신의 입자'를 넘어서
실험에서 발견된 것이 무엇이든 간에 물리학은 진보할 것이다. 가장 간단한 힉스 보손이 발견된 것이라는 걸 알게 되거나, 아니면 우리가 나아갈 길을 가리키는, 표준 모형을 넘어서는 물리학의 증거를 찾게 될 것이다. 이런 자세한 연구가 크게 일어날 것이다. 힉스 보손을 발견한 것은 이야기의 끝이라기보다는 시작이다. 본문에서

'신의 입자'라고도 불리며 기본 입자(소립자)에 질량을 부여하는 입자로 알려진 힉스 입자(힉스 보손)는 오랫동안 수수께끼로 남아 있던 질량의 기원을 설명해 주는 표준 모형의 마지막 퍼즐 조각이다. 리사 랜들은 이 힉스 입자의 발견으로 전자 같은 렙톤(경입자), W 보손이나 Z 보손 같은 약력 게이지 보손 등의 기본 입자들이 질량을 가지는 이유를 모순 없이 설명할 수 있게 되었고, 중력을 제외한 전자기력, 강력, 중력의 세 가지 힘과, 쿼크와 렙톤 그리고 보손으로 세상 만물을 설명하는 입자 물리학 표준 모형이 틀림없음을 증명해 주었다고 평가한다. 그리고 물리학자들은 이 발견을 새로운 출발점이자 기반 삼아 정체불명의 존재인 암흑 물질이나 암흑 에너지의 정체를 밝히는 연구를 해 나갈 수 있게 되었다고 전망하고 있다.
또 이 책에는 리사 랜들의 전작인 『숨겨진 우주(Warped Passages)』(김연중, 이민재 옮김, 사이언스북스, 2008년)의 10장과 『천국의 문을 두들기며(Knocking on Heaven's Door)』(이강영 옮김, 사이언스북스, 2013년 출간 예정)의 16장을 발췌해 싣고 있다. 국내 대중 과학 독서계에 제대로 소개되어 있지 않은 입자 물리학 표준 모형을 해설하고, 표준 모형 등장 이후에도 해결되지 않고 있는 여러 문제들(중력의 정체, 계층성 문제, 암흑 물질과 암흑 에너지의 정체, 여분 차원의 문제 등)을 알기 쉽게 해설하고 있는 이 책들에서 힉스 보손과 힉스 메커니즘에 대한 부분을 소개하는 꼭지들을 선별해 발췌한 것이다. 힉스 메커니즘이 실제로 어떻게 작동하고, 진공 속에 숨겨져 있는 힉스 보손을 추출해 발견해 내기 위해 물리학자들이 어떤 노력을 하고 있는지를 눈에 잡히듯 생생하게 설명하고 있다.
힉스 입자의 발견으로 정점에 도달한 입자 물리학 표준 모형은 현대 과학의 금자탑이다. 이 금자탑은 상대성 이론처럼 단 한 사람에 의해 이뤄진 것이 아니라 말 그대로 국경과 세대를 초월한 수많은 물리학자들의 공동 연구를 통해 이뤄진 것이다. 1969년 노벨상 수상자인 머리 겔만 이후 25명의 표준 모형 관련 노벨 물리학상 수상자들의 면면을 보면 그것을 분명하게 알 수 있다. 이중에는 3명의 일본계 물리학자도 포함되어 있다. 우리에게는 이휘소 박사가 피터 힉스의 이름을 따서 처음 힉스 입자, 힉스 메커니즘이라는 이름을 사용했다는 전설만 전해질 뿐이다.
그러나 힉스 보손의 발견은 랜들의 표현 그대로 끝이 아니다. 새로운 출발점이다. 힉스 발견의 흥분으로 가득한 이
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