'힉스 입자' 이론 토대 세운 노벨물리학상 앙글레르 별세…향년 93세

피터 힉스와 2013년 노벨물리학상 공동 수상

CERN "힉스 보손 연구, 차세대 입자가속기 핵심 과제"

【AP/뉴시스】2012년 7월4일 자료사진으로 8일 노벨 물리학상을 공동수상한 영국의 피터 힉스(오른쪽)와 벨기에의 프랑수와 앙글레르 박사가 CERN(유럽원자핵공동연구소)의 힉스 입자 발견 발표장에 나란히 참석한 뒤 자리를 뜨고 있다. 2013. 10. 08

[부산=뉴시스] 박영환 기자 = ‘힉스 입자’ 발견의 이론적 토대를 세우고, 기본 입자가 질량을 얻는 원리를 설명한 공로로 노벨물리학상을 받은 벨기에 이론물리학자 프랑수아 앙글레르가 별세했다. 향년 93세.

유럽입자물리학연구소(CERN)는 지난 19일 홈페이지에 올린 부고를 통해 앙글레르가 전날 벨기에 브뤼셀 남부 위클에서 세상을 떠났다고 밝혔다.

앙글레르는 동료 물리학자 로베르 브라우트와 함께 우주 전체에 존재하는 물리적 장과 기본 입자가 상호작용하면서 입자가 질량을 얻는다는 이론을 제시했다. 영국 물리학자 피터 힉스도 비슷한 시기 이 메커니즘을 독립적으로 제시했다.

입자에 질량이 생기는 과정을 설명하는 이 장은 훗날 ‘브라우트-앙글레르-힉스 장’으로 불렸다. 이 장의 존재를 확인할 단서가 되는 입자가 바로 널리 ‘힉스 보손’으로 알려진 입자다.

힉스 보손은 기본 입자가 힉스 장과 상호작용해 질량을 얻는다는 이론을 검증하는 핵심 단서가 됐다. 대중적으로는 ‘신의 입자’라는 별칭으로 알려졌지만, 물리학계에서는 이 표현이 과학적 의미를 지나치게 단순화한다는 이유로 조심스럽게 쓰인다.

앙글레르는 1959년 브뤼셀 자유대학에서 물리학 박사학위를 받은 뒤 미국 코넬대에서 브라우트를 만났다. 두 사람의 만남은 이후 수십 년간 이어진 학문적 협력의 출발점이 됐다.

두 사람은 물질의 상태가 바뀌는 상전이 현상과 초전도 연구에서 아이디어를 얻어, 자발적 대칭성 깨짐이라는 개념을 입자물리학에 적용했다.

그 결과 1964년 전자기력이나 약력처럼 자연의 힘을 전달하는 입자도 특정한 장과 상호작용하면 질량을 가질 수 있다는 이론을 제시했다. 이는 전자기력과 원자핵 안에서 작용하는 약력을 하나의 이론으로 설명하려던 당시 물리학의 큰 난제를 푸는 데 결정적 역할을 했다.

당시 전기약력 이론은 힘을 전달하는 입자들이 질량이 없다고 가정했다. 이는 전자기력에는 들어맞았지만, 원자핵 안에서 짧은 거리로만 작용하는 약력은 질량을 가진 입자가 매개해야 설명할 수 있었다.

이론은 2012년 CERN의 거대강입자가속기(LHC)에서 확인됐다. LHC의 두 대형 실험인 ATLAS와 CMS 연구진은 힉스 보손으로 확인된 새 입자를 발견했고, 반세기 가까이 이론으로만 존재하던 설명은 실험적 근거를 얻었다.

이듬해 앙글레르와 힉스는 기본 입자가 질량을 얻는 원리를 설명한 공로로 노벨물리학상을 공동 수상했다. 브라우트는 2011년 세상을 떠나 노벨상 수상자로 이름을 올리지 못했다.

CERN은 힉스 보손 발견이 입자물리학에 새 연구 영역을 열었다고 평가했다. 힉스 보손의 성질을 정밀하게 측정하는 연구는 현재 LHC와 고휘도 LHC, 차세대 입자가속기 논의의 핵심 과제로 이어지고 있다.


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