입자 동물원

표준 모형을 구성하는 여러 입자들이 어떻게 발견되었는지 나는 그 과정과 순서에 대해서는 잘 알지 못하고 있었다. 이 책은 입자 동물원, 즉 u, d, c, s, t, b 쿼크와 전자 뮤온, 타우와 각각의 중성미자로 구성된 렙톤에 대해 먼저 설명한다. 그리고, 이들이 서로 상호작용하며 나타나는 힘인 전자기력, 강한 핵력, 약한 핵력에 대해 논한다. 이때 전자기력을 매개하는 광자와, 강한 핵력을 매개하는 글루온, 약한 핵력을 매개하는 W, Z보손과 힉스 보손에 대해서도 알아보았다. 입자물리학은 여러모로 상당히 난해한 학문이다. 몇천명의 과학자가 현재 참여하고 있는 연구 분야가 입자물리학이다. CERN에서 낸 어떤 논문에서 공동저자가 5000명에 이르었다고 한다. 이 입자물리학자들이 여러 해에 걸쳐 이뤄낸 성과를 책 몇 권 읽고 내가 이해하는 것은 어려울 것이다. 하지만, 이러한 입자들을 검출하고, 또 양성자의 붕괴 과정을 분석하기 위해서 수많은 사람들의 노력이 들어갔고, 실제로 입자 검출기의 구조를 알아보며 이 구조가 상당히 복잡한 것임을 알게 되었다. 나는 이전에 이러한 입자 가속기에 천문학적인 돈을 쏟아 붓는 것이 과연 합리적인지 생각해 본 적이 있었다. 다만 이 책을 읽고 내 생각이 조금은 바뀐 것 같다. 이 책은 입자물리학의 여러 발견이 다양한 방면에서 과학의 발전에 도움이 된 점을 설명했다. 실제로 세계의 지성이 입자가속기에서 나온 결과를 분석하고, 협동하여 여러 결론을 도출해낸다. 더불어, 물질의 가장 작은 구성 입자를 연구하는 것을 통해 우주 전체를 이해할 수 있는 실마리를 잡을 수 있을 것이다. 이 책에 나와 있는 여러 입자들에 대한 설명과 그 특징을 하나하나 읽어가면서, 나는 미시적인 세계에서는 거시적인 세계와 굉장히 다른 규칙과 새롭고 다채로운 입자들이 존재한다는 것을 알게 되었으며, 이들의 상호작용도 생각했던 것보다 훨씬 복잡하다는 것을 알게 되었다.