오는 10일 인류 역사상 최대의 실험이 스위스 제네바에서 이뤄진다. 이날 '강(强)입자 가속기(LHCㆍLarge Hardron Collider)'가 운전을 시작해 우주의 생성 과정을 재연한다. 2,500여명의 과학자들은 가속기실험을 통해 우주가 어떻게 생겨났는지, 물질의 근원인 소립자들이 어떻게 질량을 갖게 됐는지에 대한 의문점 해독에 나설 예정이다.
프랑스 접경지역 유럽입자물리연구소(CERN)에 있는 LHC는 지하 100m에 지름 8㎞, 둘레 27㎞의 원형 터널 형태로 지난 1994년부터 영국ㆍ프랑스 등 유럽 20개국이 14년간 95억달러(10조원)를 투입해 설치했다.
과학자들은 LHC 터널 안에서 강력한 초전도체를 이용해 양성자들을 빛의 속도로 가속한 뒤 반대 방향에서 가속한 양성자들과 충돌시켜 엄청난 에너지와 함께 물질의 근원인 소립자들이 쏟아져나오면 검출기를 통해 이를 관찰할 예정이다. 양성자는 터널을 1만바퀴 이상 돌다가 반대 방향으로 달리던 양성자와 충돌해 14조eV의 거대한 에너지를 발생시키며 우주 빅뱅의 순간을 재현한다.
과학자들은 실험을 통해 그동안 물리학계가 양성자ㆍ중성자 등 입자물리학에 등장하는 모든 소립자가 질량을 갖게 하는 근본 원인으로 가정해온 '힉스 입자'를 찾고자 한다. 실험을 통해 '신의 입자'라 불리는 힉스 입자를 찾아내면 현재의 입자물리학 이론이 입증되지만 그렇지 않으면 입자물리학 이론을 처음부터 다시 시작해야 한다.
세상은 도대체 무엇으로 만들어졌을까라는 원초적 질문의 답이 모두 여기에 들어 있다. 지금까지 과학자들이 밝혀낸 소립자는 물질을 구성하는 6쌍의 구성입자와 힘을 전달하는 4개의 매개입자들이다. 물리학자들은 LHC 가동 후 3년 정도 지나면 힉스 입자의 존재 여부가 판가름 날 것으로 예측하고 있다.
