4-1. 반물질 — 물질의 거울 쌍둥이

지금까지 우리는 세상을 이루는 기본 재료(쿼크와 렙톤), 힘을 전달하는 입자(광자, 글루온, W·Z 보손), 그리고 입자에 질량을 주는 힉스 보손까지 알아봤어. 이제 물리학자들이 아직 완전히 풀지 못한 미스터리로 들어가볼 거야. 첫 번째 주인공은 — 물질의 "거울 쌍둥이"라고 불리는 반물질이야.

거울 속의 나, 만약 진짜로 존재한다면?

거울 앞에 서 본 적 있지? 거울 속의 나는 나와 똑같이 생겼지만, 왼쪽과 오른쪽이 뒤바뀌어 있어. 오른손을 들면 거울 속의 나는 왼손을 들지.

자, 이제 이런 상상을 해보자.

만약 나와 모든 것이 똑같지만, 딱 한 가지만 반대인 "쌍둥이"가 정말로 존재한다면?

놀랍게도, 자연은 정확히 이런 일을 해냈어. 우리가 아는 **모든 입자에는 "거울 쌍둥이"**가 존재해. 전자에게는 전자의 쌍둥이가, 쿼크에게는 쿼크의 쌍둥이가, 양성자에게는 양성자의 쌍둥이가 있어.

이 쌍둥이를 반물질(영문: antimatter)이라고 불러.

그런데 여기서 정말 놀라운 이야기가 시작돼.

물질과 반물질이 만나면… 둘 다 완전히 사라지면서, 엄청난 에너지로 변해버려!

SF 영화에서나 나올 법한 이야기 같지? 하지만 이것은 100% 진짜야. 실험실에서 매일 확인되고 있는 사실이야!