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입자물리학

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암흑물질을 찾는 지구 실험실의 비밀: 지하 탐색과 신호 포착 암흑물질을 찾는 지구 실험실의 비밀: 지하 탐색과 신호 포착암흑물질은 우주 전체 질량의 대부분을 차지하지만, 아직까지 그 정체가 밝혀지지 않은 과학계 최대의 미스터리입니다. 빛이나 전자기파와는 거의 상호작용하지 않아, 우주 망원경이나 전통적인 관측 장비로는 직접 ‘볼 수 없는’ 존재이기 때문입니다. 하지만 천문학자와 입자물리학자들은 암흑물질이 ‘중력’이라는 거대한 힘 외에도, 아주 희귀한 경우에 극미약한 신호로 우리 주변 물질과 상호작용할 수 있다는 가설을 세웠습니다.이를 찾기 위해 지금 전 세계의 지하 깊숙한 실험실에서 암흑물질 입자를 직접 검출하려는 도전이 치열하게 진행되고 있습니다. 대표적으로 이탈리아 그란사소 실험실, 한국 양양 지하실험센터 등이 이 미지의 신호를 포착하기 위한 첨단 장비와 기술의..
빅뱅과 반물질: 왜 우주는 물질로만 이루어졌을까? 빅뱅 직후 우주에는 물질과 반물질이 똑같이 생성됐지만, 지금 우주는 왜 물질만 남아 있을까요? 반물질의 사라진 비밀과 이를 둘러싼 현대 과학의 해석, 최신 연구를 쉽게 설명합니다.빅뱅의 순간, 물질과 반물질이 동시에 태어나다137억 년 전, 빅뱅으로 우주가 탄생하던 순간, 상상할 수 없이 뜨겁고 밀도 높은 에너지에서 다양한 입자들이 만들어졌다. 이때 전자, 쿼크, 중성미자 등 우리가 아는 모든 물질 입자뿐 아니라, 그 ‘쌍둥이’라 할 수 있는 반물질(anti-matter) 입자들도 동시에 만들어졌다.반물질은 물질과 질량은 동일하지만, 전하 등의 성질이 반대인 입자다. 예를 들어, 전자와 짝을 이루는 반물질은 양전자(positron)이며, 양성자에 대응하는 반입자는 반양성자(antiproton)다.이론적으..