신의 입자 '힉스' 예견한 영국 물리학자 피터 힉스 별세

'신의 입자'로 불리는 힉스 입자의 존재를 예측한 영국 이론 물리학자 피터 힉스 에든버러대 명예교수. 영국 에든버러대 제공

'신의 입자'로 불리는 힉스 입자의 존재를 예측한 영국 이론 물리학자 피터 힉스 에든버러대 명예교수가 8일(현지시간) 94세를 일기로 세상을 떠났다. 

에든버러대는 9일 "힉스 교수가 짧게 질환을 앓고 지난 8일 자택에서 평화롭게 세상을 떠났다"고 밝혔다. 

힉스 교수는 1964년 힉스 보존(boson·기본입자)의 존재를 예측했다. 힉스 입자는 입자물리학에서 물질을 이루는 기본입자인 쿼크와 렙톤이 어떻게 상호작용하고 행동하는지 설명하는 표준모형의 근거다. 표준모형은 우주를 구성하는 입자와 힘을 설명하는 물리학계 이론이다. 표준모형에 따르면 우주 만물은 6개씩의 쿼크·렙톤, 4개의 매개입자(전자기력, 약한 핵력, 강한 핵력, 만유인력) 등 12개 소립자로 구성된다. 이 모든 소립자에 질량을 부여하는 입자가 존재해야 표준 모형이 성립한다. 이것이 힉스 입자다.

힉스 교수가 이런 메커니즘을 제시한 이후 반세기 가까이 지나 유럽입자물리연구소(CERN) 과학자들의 실험을 통해 힉스 입자의 존재가 2013년 학술적으로 공식 확인됐다. 137억년 전 빅뱅을 재현하기 위해 CERN의 거대강입자가속기(LHC)로 양성자를 충돌시키는 실험에서 힉스 입자가 발견된 것이다. 입자가속기는 양성자나 전자를 가속한 다음 서로 충돌시켜 거대한 에너지를 얻어 물리학에서 이론적으로만 존재하던 입자의 특성을 규명하는 연구에 활용된다. 

힉스 입자의 존재가 확인된 당시 83세였던 힉스 교수는 CERN의 발표 후 "내 평생 이것(증명)이 일어나기를 기대하지 못했다. 가끔은 옳다는 건 참 좋은 일"이라며 눈물을 훔쳤다고 영국 BBC, 스카이뉴스는 전했다. 그는 2013년 힉스 입자 존재를 예측한 공로로 벨기에의 프랑수아 앙글레르 브뤼셀 자유대 명예교수와 함께 노벨물리학상을 수상했다.

1929년 잉글랜드 북서부 뉴캐슬에서 태어난 그는 킹스 칼리지 런던(KCL)에서 물리학을 전공하고 에든버러대에서 석·박사 학위를 받은 이후 주로 에든버러대에서 연구했다.

앙글레르 교수를 비롯해 그와 비슷한 시기에 다른 물리학자들도 이 입자에 대한 가설을 제시했다. 그런데도 이 입자에 힉스 교수의 이름이 붙은 것은 한국 출신 미국 물리학자 이휘소(벤자민 리) 박사 때문으로 알려져 있다. 이 박사가 학계에서 '힉스 입자'라는 표현을 쓰기 시작했고 1972년 '힉스 입자에 미치는 강력(강한 핵력)의 영향'이라는 논문을 발표하기도 했기 때문이다. 

피터 매티슨 에든버러대 부총장은 "힉스는 훌륭한 사람이었고 비전과 상상력으로 이 세상에 대한 지식을 확장해준 재능있는 과학자였다"며 "그의 선구자적 작업이 과학자 수천 명에게 동기를 부여했고 그의 유산은 향후 여러 세대에게 영감을 불어넣을 것"이라고 기렸다.

[이채린 기자 rini113@donga.com]