힉스 보손이란 무엇인가?
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0:00 - 0:04힉스란 무엇일까요?
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0:04 - 0:07지난 1964년부터 이런 아이디어가 있었어요.
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0:08 - 0:11엥글러, 브라웃 그리고 힉스가 제안한 건데요,
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0:12 - 0:15빈 공간이 마치 매개체와 같다는 거에요
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0:16 - 0:20그리고 입자들이 이 매개체를 떠다니면서
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0:20 - 0:22몇 몇 입자들이 매개체와 상호작용을 하고
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0:22 - 0:24몇 몇은 상호작용을 하지 않는다는 거죠.
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0:24 - 0:27매개체와 상호작용을 하는 입자들은
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0:27 - 0:29질량을 얻게 돼요.
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0:29 - 0:31그리고 상호작용 없이 매개체를 뚫고 지나가는 입자는
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0:32 - 0:34질량이 없는 입자들이죠.
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0:34 - 0:36비유를 하자면,
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0:36 - 0:40눈으로만 가득한 무한대의 공간을 생각해보세요.
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0:40 - 0:43공간이 계속해서 확장되어 가면서
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0:43 - 0:47평평하고 실체가 없는 공간이 모든 방향으로 뻗어 나갑니다.
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0:47 - 0:50시베리아의 가장 깊은 곳 까지도 가겠지요.
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0:50 - 0:52이제, 당신이 그 눈밭을
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0:52 - 0:54가로질러 간다고 생각해보세요.
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0:54 - 0:56아마 스키를 타거나
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0:56 - 0:59언덕의 꼭대기를 지나가거나 할 수도 있겠죠.
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0:59 - 1:00그것이 바로 힉스의 평원에서
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1:00 - 1:02상호작용을 하지 않는 입자에요.
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1:02 - 1:06눈 속으로 가라앉지도 않고 굉장한 속도로 지나가죠.
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1:06 - 1:10이것은 빛의 속도로 여행하는 질량이 없는 입자와 같아요.
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1:11 - 1:13하지만 당신이 설화밖에 신지 않았다면
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1:13 - 1:17힉스의 눈밭에 가라앉게 되겠죠.
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1:17 - 1:21스키타는 사람의 속도보다도,
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1:21 - 1:23빛의 속도보다도 느려진 거에요.
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1:23 - 1:26이것이 바로 질량이 있는 입자와 같은 거죠.
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1:26 - 1:29힉스의 눈밭과 연결되어서 상호작용을 하기 때문이죠.
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1:30 - 1:33그리고 마침내 설화를 신었다면
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1:33 - 1:36눈 속 깊숙히, 아주 아주 깊숙히
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1:36 - 1:38가라앉게 됩니다.
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1:38 - 1:40그것이 큰 질량을 가진 입자에요.
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1:41 - 1:45그러니까, 이 힉스 평원이라는 것을
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1:45 - 1:47눈밭으로 이루어진 우주라고 생각하세요.
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1:48 - 1:52그럼, 힉스 보손은 어디에서 오나요?
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1:52 - 1:55우리는 눈이 무엇으로 이루어졌는 지는 알아요.
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1:55 - 1:57눈송이로 이루어져있죠.
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1:57 - 2:02같은 식으로, 이 힉스의 눈밭 우주는
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2:02 - 2:05아주 작은 양자로 이루어져 있어요.
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2:05 - 2:10이 양자들은 눈송이와 같아서 우리가 힉스 보손이라고 부르는 거에요.
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2:13 - 2:17힉스 보손은 질량을 주는 역할을 해요.
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2:17 - 2:19모든 기본적인 입자에 말이죠.
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2:22 - 2:25표준 모델의 기초 방정식을 한 번 보세요.
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2:25 - 2:30제 티셔츠에 써 있는 이런 것들 말이에요.
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2:30 - 2:33아주 대칭적이죠.
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2:33 - 2:36그래서 전부 다른 제각각의 입자가 같아 보이는 거에요.
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2:36 - 2:39예를 들어, 입자의 질량이 다르다면 구분이 가능하겠지만
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2:39 - 2:43최소 맨 위 두줄은 그런 구분 가능한 게 아무것도 없어요.
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2:44 - 2:46하지만 이 대칭은 곧 깨지기 마련이죠.
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2:47 - 2:49전자는 뮤온보다 가볍고
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2:49 - 2:51가장 위에 있는 쿼크는 일상의 세포핵보다
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2:51 - 2:54훨씬 더 무섭죠.
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2:54 - 2:58그래서, 가장 위의 두 줄은 대칭적인 줄이에요.
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2:58 - 2:59그런데 구별을 하는 무언가가 있어야만 하는데
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2:59 - 3:02서로 다른 입자를 구별하는
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3:03 - 3:05무언가가 있어야만 한다는 거에요.
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3:06 - 3:08그것이 바로 힉스 보손의 역할인데
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3:08 - 3:11가장 아래에 있는 두 줄의 역할이에요.
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3:11 - 3:15우리는, 쿼크, 전자, 뮤온이
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3:16 - 3:18어떻게 다른지에 따라서,
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3:18 - 3:23그것들이 힉스 평원, 힉스 보손에 어떻게 연관되어 있는지에 따라
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3:23 - 3:25서로 다른 질량을 얻는다고 알고 있는거에요.
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3:25 - 3:28입자간 대칭이 이렇게 깨지는 거에요.
- Title:
- 힉스 보손이란 무엇인가?
- Description:
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이론 물리학자인 존 엘리스가 "힉스 보손이란 무엇인가?"에 대한 답을 내놓았다. LHC2012에서의 세미나에 대한 기자회견을 위해 준비한 내용으로, 2012년 7월 4일 CERN에서 열린 힉스 보손에 대한 연구 결과로 나타났다. 자세한 내용은, http://cern.ch/press/PressReleases/Releases2012/PR16.12E.html 에서 볼 수 있고 비디오는 https://cdsweb.cern.ch/record/1458922를 통해서도 볼 수 있다.
- Video Language:
- English
- Team:
- Volunteer
- Duration:
- 03:30