2-4. 네 가지 기본 힘 정리 — 전자기력, 강한 핵력, 약한 핵력, 중력

지금까지 우리는 세 가지 기본 힘의 배달부를 하나씩 만났어 — 전자기력의 광자, 강한 핵력의 글루온, 약한 핵력의 W·Z 보손. 이제 이 세 힘에 가장 익숙한 힘인 중력을 더해서, 자연의 네 가지 기본 힘을 한자리에 모아 볼 시간이야. 그리고 놀라운 사실 하나 — 네 가지 중 우리에게 가장 친숙한 중력이, 물리학에서는 가장 큰 미스터리라는 것!

우주를 지배하는 네 가지 규칙

정말 네 가지뿐일까?

잠깐 생각해 봐. 우주에서는 정말 많은 일이 일어나지? 사과가 떨어지고, 번개가 치고, 태양이 빛나고, 자석이 붙고, 원자핵이 붕괴하고, 별이 폭발하고…

이 모든 현상의 뒤에는 수십, 수백 가지의 다른 힘이 있을 것 같지 않아?

놀라운 사실! 우주에서 일어나는 모든 현상 — 사과가 떨어지는 것부터 별이 폭발하는 것까지, 스마트폰이 작동하는 것부터 네 심장이 뛰는 것까지 — 은 단 네 가지 기본 힘만으로 설명돼! 딱 네 가지!

이것은 물리학에서 가장 아름다운 사실 중 하나야. 우주가 아무리 복잡해 보여도, 그 밑바닥에는 단 네 개의 규칙만 있다는 거야. 마치 레고로 무한히 복잡한 것을 만들 수 있지만, 기본 블록의 종류는 몇 가지뿐인 것처럼.

그런데 한 가지 더 놀라운 것이 있어. 일상에서 네가 직접 느끼는 힘의 거의 전부는 사실 이 네 가지 중 두 가지만으로 설명돼 — 전자기력과 중력!

잠깐, 나머지 두 힘은? 강한 핵력과 약한 핵력은 원자핵 안의 아주 작은 세계에서만 작용하기 때문에, 일상에서 직접 "느끼는" 일은 없어. (하지만 이 두 힘이 없으면 원자핵이 존재할 수 없고, 원자핵이 없으면 너도 없으니까, 간접적으로는 매 순간 네 존재에 관여하고 있는 셈이지!)