포스테키안

2021 여름호 / 기획특집 ① / 표준 모형의 위기, 뮤온 g-2

2021-07-20 57

<표준 모형의 위기, 뮤온 g-2>
Muon g-2, The Crisis of Standard Model

수많은 발전을 거듭한 물리학에서 가장 기본이 되는 이론은 무엇일까요? 다양한 답변이 나올 수 있겠지만, 우주의 모든 물질을 이루는 기본 입자들에 대한 이론인 ‘표준 모형(Standard model)’이 바로 그중 하나라고 생각되는데요. 물질을 이루는 입자를 넘어, 우주에 존재하는 모든 힘의 상호작용을 매개하는 입자들까지 설명해내기 위해 과학자들은 꾸준히 노력해왔습니다. 그러던 중, ‘뮤온 g-2’ 실험으로 인해 물리학의 근간을 이루는 표준 모형이 위기를 맞이했다고 하는데요. 공들여온 이론이 깨질 위험에 처했을 때, 이 실험을 진행한 과학자들은 오히려 환호했다고 합니다. 과연 표준 모형과 뮤온 g-2 실험은 무엇이고, 과학자들은 어째서 환호를 했을지. 지금부터 함께 알아봅시다!

 

세상의 근간, 기본 입자와 표준 모형

4월 8일, 세계 최고이자 최대의 입자물리연구소 중 하나로 꼽히는 페르미 연구소에서 물리학계를 뒤흔든 뮤온 g-2 실험의 결과를 발표하였습니다. 이 결과로 인해 거의 완전하다고 인식되어 온 표준 모형에 새로운 가능성이 제시되면서, 사람들의 관심이 높아지고 있습니다. 여기서 표준 모형이란, 누구나 한 번쯤 의문을 가졌을 만한 ‘세상은 무엇으로 이루어져 있을까?’라는 질문에 대한 물리학자들의 답이라고 할 수 있습니다. 2013년에는 오랜 기간 물리학계의 과제였던 힉스 입자(Higgs Boson)까지 발견되면서, 표준 모형은 인류가 현재까지 관측한 거의 모든 입자와 그들의 상호작용을 설명할 수 있을 정도까지 발전하였습니다. 그렇다면 세상을 이루는 기본 입자에는 어떤 것이 있으며, 이것을 통합하는 표준 모형은 정확히 무엇을 의미하는지 구체적으로 알아볼까요?


7월 23일, 기획특집의 이야기를 영상으로 만나보세요!

 

글. 무은재학부 20학번 26기 알리미 신유빈