3-1. 힉스 장 — 우주를 가득 채운 보이지 않는 장

놀라운 질문 하나

지금 이 순간, 당신의 몸을 구성하는 전자, 쿼크, 그리고 이 교재를 이루는 종이(또는 화면)의 모든 입자들은 어떤 보이지 않는 것 속에 잠겨 있다. 그것은 공기가 아니다. 공기를 다 빼내도 여전히 거기 있다. 우주 공간의 가장 텅 빈 곳, 은하와 은하 사이의 아무것도 없어 보이는 허공에도 빠짐없이 채워져 있다. 그것이 없다면 전자는 질량이 0이 되어 빛의 속도로 날아다니고, 원자는 만들어질 수 없으며, 당신도, 별도, 이 우주의 어떤 구조도 존재할 수 없다.

그것의 이름은 **힉스 장(Higgs field)**이다.

"우주 전체를 가득 채운 보이지 않는 장이 있고, 그것이 입자에게 질량을 준다고?"

이 말이 황당하게 들릴 수 있다. 하지만 이 아이디어는 1964년에 이론적으로 제안되었고, 거의 반세기 뒤인 2012년에 실험으로 확인되었다. 현대 물리학에서 가장 드라마틱한 예측과 검증의 이야기 중 하나다.

이번 절에서는 이 놀라운 장이 왜 필요했고, 도대체 어떤 것인지를 알아본다.