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  초끈이론의 최근 동향2
  

초끈이론의 최근 동향2


1950년대에 들어서 더 많은 소립자가 발견되면서 소립자에 대한 연구가 활발해지기 시작하였다. 1930년대 스위스 물리학자 볼프강 파울리(WolfgangPauli)에 의해 중성미자라는 소립자의 존재가 이론적으로 알려졌으며, 1950년대에 들어 중성미자의 존재가 증명되었다. 중성미자는 태양에서 방출되며 아주 작은 크기로 다른 원자나 전자와 부딪히지 않고 통과한다. 즉 태양에서 방출된 중성미자는 지구를 관통하여 지나며 일상의 공간에서 무수한 중성미자들이 지나고 있다.
1964년에는 양성자와 중성자는 소립자가 아니라는 사실이 밝혀졌으며 머레이 겔만(Murray Gell-Mann)과 조지 츠바이크(George Zweig)라는 두 물리학자에 의해 양성자와 중성자는 쿼크라고 불리는 소립자로 이루어져 있음이 밝혀졌다. 중성자와 양성자에는 각 3종의 쿼크로 구성되어 있는데  중성자에는 2 개의 다운 쿼크와 1개의 업 쿼크가 있고, 양성자에는 두개의 업 쿼크와 1개의 다운 쿼크가 존재한다는 사실을 밝혀냈다. 이후 1975년 가속기를 통한 실험에서 타우온(Tauon)이라는 입자가 발견되었다. 또한 모든 소립자에는 입자의 질량이 동일하고 전기의 음양이 서로 반대인 반입자가 존재한다는 사실도 발견되었다. 현재까지 발견된 소립자는 약 300종류가 알려져 있다.
최근에는 우주의 모든 공간을 구성하는 최소단위의 물질,  소립자로 알려진 힉스(Higgs) 입자의 존재가 연구되고 있다힉스입자의 존재는 1964년 피터 힉스(PeterHiggs)에 의해 알려졌으며, 우주의 모든 공간을 채우고 있는 입자로 추측되고 있다. 이는 자연 속에서는 관찰되지 않기 때문에 입자 가속기로 입자를 충돌시켜 그 존재를 밝히는 실험을 진행하고 있다. (허 총재 님도 이 힉스 입자에 관하여 설명한 바가 있고, 이런 소립자에 관해서는 스위스의 입자 가속기가 큰 역할을 하고 있다고 하였다.---본인의 )

 

이상의 내용은

[네이버 지식백과]소립자 [elementary particle, 素粒子] (두산백과)에서 인용한 것임.

 

여기서는 주목되는 최첨단 연구인, 이 세상은 끈으로 이루어져 있다는 초끈이론에 관한 간단한 설명과 위의 커크 및 힉스 입자와의 관계를 알아보고, 이어서 최근에 초끈이론이 어느정도 발전했는지에 관한 내용을 살펴봅니다. 과학잡지 뉴톤 1월 호 p24~p53의 내용을 최대한 간추려 봅니다.

 

물질을 계속해서 잘게 나누어 가면 마침내는 더 이상 나눌 수 없는 것에 이른다. 그것을 소립자라고 한다. 예전에는 소립자를 크기를 갖지 않은 같은 것으로 생각해왔다. 하지만 소립자는 점이 아니라 사실은 길이를 가진 일지 모른다.

초끈이론은 소립자를 점이 아니라 끈이라고 생각함으로써 현대 물리학의 양대 이론인 상대성 이론양자론의 통합을 가능케 하거나, 우주 탄생의 수수께끼를 규명하려는 물리학 이론이다. 이 세계에 존재하는 여러 가지 물질과 힘을 모두 설명할 수 있는 궁극의 이론이 될 수 있다고 생각된다. 소립자는

물질을 구성하는 최소한의 부품이며, 전기와 자기의 힘, 그리고 빛을 전하는 것이기도 하다. , 초끈이론에서는 우리 인간은 극소의 끈의 집합체이며, 한편으로는 끈이 세계를 날아다님으로써 힘이 전해진다고 생각된다. 나아가서는 소립자가 끈일 경우 세계가 9차원(혹은 10차원) 공간일 가능성도 있다고 한다. 일본의 하시모토 교수는 초끈 이론은 한 마디로 말하면 물질의 최소부품인 소립자가 크기를 갖지 않은 이 아니라, 길이를 가진 으로 되어 있다고 생각하는 이론이다라고 말했다. 물질을 잘게 나누어 가면 수소와 산소 등의 원자로 나누어진다. 원자는 원자핵과 전자로 이루어져 있으며, 원자핵은 양성자와 중성자가 모여 이루어진다. (단 수소 원자핵은 양성자 뿐이다.) 그리고 양성자와 중성자는 업 쿼크(up quark)와 다운 쿼크(down qua)로 이루어져 있다. 현재 업쿼크와 다운쿼크, 그리고 전자는 더 이상 분할할 수 없다고 여겨진다. , 이들은 물질의 최소 부품인 소립자로 인정된다. 현재까지 업 쿼크, 다운 쿼크, 전자 이외에 빛의 소립자인 힉스 입자17종의 소립자가 발견되었다. (저 앞의 Naver 인용문에서는 현재까지 300 종이 발견되었다고 하고 있고, 여기서는 17종이 발견되었다고 하니까, 어느 것이 맞는지 정확히 알아볼 필요가 있다고 하겠다.)

[인쇄하기] 2018-01-11 12:23:02

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