알기 쉽게 정리한 입자 가속기에 대하여

소개

입자가속기의 종류와 최근 빅뱅실험으로 유명해진
지름 27km의 LHC 입자가속기에 대한 설명이 그림과 함께 알기쉽게 담겨져 있습니다.

목차

1. 입자가속기의 탄생 배경과 종류
2. 입자가속기의 원리
3. 입자가속기 LHC에 대하여
4. 힉스입자를 찾기 위하여
5. LHC를 통해 얻고자하는 것

본문내용

LHC는 지하 100m에 건설된 둘레 27km짜리 가속기로 두 개의 양성자 빔을 원형으로 가속, 고에너지로 충돌시킨다. 이 때 충돌 에너지는 양성자 자신의 질량보다 1만 4000배나 높다. 유사 이래 인류가 소립자로 만들어 낸 전대미문의 가장 큰 에너지다.

고에너지로 충돌한 양성자는 부서지면서 그 내부의 소립자들이 높은 에너지로 충돌하게 된다. 과학자들이 관심 있게 지켜보는 대목이 바로 이 소립자들 사이의 고에너지 상호작용이다.
충돌한 소립자들은 대략 양성자 에너지의 수십 퍼센트를 가지는데, 이는 우주탄생 직후 약 1000억 분의 1초에 해당하는 시기의 에너지와 비슷하다. LHC는 초기 우주 상태를 재현하며 우주탄생과 자연법칙의 비밀을 파헤칠 단서를 제공하는 것이다.
소립자들의 충돌 에너지가 높으면 고에너지에서만 일어날 것으로 예상되는 갖가지 현상들을 관찰할 수 있다. 아직 인류가 양성자 질량의 1000배 정도 되는 에너지 영역을 탐사하지 못했기 때문에 과연 LHC가 무엇을 보여줄 것인지 확실한 것은 없다. 그러나 이 영역에서 현재 물리학이 처한 난제들을 해결할 실마리를 찾을 수 있을 것으로 기대된다.

4. 힉스입자란 무엇인가?
힉스 보존(Higgs boson)은 표준모형의 페르미온들에 질량을 주는 기본입자이다. 영국의 물리학자 피터 힉스의 이름을 땄다. 힉스 입자는 가상의 입자이며, 신의 입자라고도 불린다.
힉스 입자는 표준 모형의 유일한 스칼라 입자이다. 자발적 대칭 깨짐을 통해 진공 기대값을 갖게 되면 유카와 상호작용에 의해 페르미온에 질량을 줄 수 있다.

참고자료

· 없음