The Higgs Field, explained - Don Lincoln

힉스 장에 관한 설명 - 돈 링컨 (Don Lincoln)

번역: 은지 고 검토: HeaJun An

Without a doubt,

의심할 여지 없이

the most exciting scientific observation of 2012

2012년의 가장 흥미로운 과학 연구는

was the discovery of a new particle

썬(CERN) 연구소에서 발견한

새로운 입자인 힉스 입자 입니다.

at the CERN laboratory

that could be the Higgs boson,

물리학자인 피터 힉스의 이름을 따온 것이죠.

a particle named after physicist Peter Higgs.

힉스 장은 원자보다 작은 본질적인 입자들에게

The Higgs Field is thought to give mass

to fundamental, subatomic particles

질량을 부여한다고 생각되어왔습니다.

like the quarks

쿼크들이나

and leptons

경입자처럼

that make up ordinary matter.

일반적인 물질을 구성하는 입자들에게요.

The Higgs bosons are wiggles in the field,

힉스 입자는 장 안에서 꼼지락거리며 움직이는데,

like the bump you see

여러분이 줄을 흔들 때

when you twitch a rope.

But how does this field give mass to particles?

나타나는 모습과 비슷하죠.

이 장이 입자들에게 어떻게 질량을 부여한다는 걸까요?

If this sounds confusing to you,

이 말이 혼란스럽더라도

you're not alone.

여러분만 그런 것이 아닙니다.

In 1993, the British Science Minister

1993년 영국 과학부 장관은

challenged physicists to invent a simple way

힉스에 대한 모든 것을 가장 간단히 설명하는

to understand all this Higgs stuff.

물리학자를 뽑기로 했습니다.

The prize was a bottle of quality champagne.

상은 한 병의 질 좋은 샴페인이었죠.

우승한 설명은 이러한 것이었습니다.

The winning explanation went something like this:

Suppose there's a large cocktail party

큰 칵테일 파티가 열렸다고 가정해봅시다.

at the CERN laboratory

filled with particle physics researchers.

썬(CERN) 연구소에서요.

입자 물리학 연구원들이 가득 차 있습니다.

This crowd of physicists represents the Higgs field.

물리학자 집단은 "힉스 장"을 나타냅니다.

만약 세무서 직원이 파티에 들어온다면

If a tax collector entered the party,

nobody would want to talk to them,

아무도 그와 이야기하고 싶어하지 않겠죠.

and they could very easily cross the room

그는 매우 쉽게 방을 통과해서

to get to the bar.

바에 도착합니다.

The tax collector wouldn't interact with the crowd

그가 집단과 상호 작용하지 않은 것과

in much the same way

거의 동일한 과정으로

that some particles don't interact with the Higgs field.

일부의 입자들은 "힉스 장"과 상호 작용하지 않습니다.

상호 작용하지 않은 입자들은,

The particles that don't interact,

like photons for example,

광자를 예로 든다면,

are called massless.

질량이 없다고 말합니다.

Now, suppose that Peter Higgs entered the same room,

이제 피터 힉스 박사가 이 방에 들어왔습니다.

아마도 맥주를 마시고 싶으셨나 봐요.

perhaps in search of a pint.

이 경우에 물리학자들은

In this case, the physicists

will immediately crowd around Higgs

단숨에 힉스 박사 주위를 둘러쌀 겁니다.

to discuss with him

자신들의 공로를 따지면서

their efforts to measure the properties

그의 이름을 딴 입자에 대한

of his namesake boson.

소유권을 주장하는군요.

Because he interacts strongly with the crowd,

그는 무리와 강하게 상호 작용하기 때문에

Higgs will move slowly across the room.

힉스 박사는 방을 천천히 지나가게 됩니다.

Continuing our analogy,

우리의 비유를 계속 진행하죠.

Higgs has become a massive particle

힉스 박사는 거대한 입자가 되었습니다.

through his interactions with the field.

그 장과 상호 작용하면서요.

이것을 "힉스 장"이라 한다면

So, if that's the Higgs field,

how does the Higgs boson fit into all of this?

"힉스 입자"는 이 모든 상황에 어떻게 끼워 맞춰야 할까요?

이제 우리의 파티광들이 방을 가로질러

Let's pretend our crowd of party goers

is uniformly spread across the room.

균등하게 퍼져있다고 합시다.

Now suppose someone pops their head in the door

누군가가 머리를 문 안으로 들이밀었다고 가정해 보죠.

to report a rumor of a discovery

멀리 떨어진 경쟁 연구소의

at some distant, rival laboratory.

연구에 대한 소문을 퍼트리려고요.

People near the door will hear the rumor,

문 가까이에 있는 사람들은 소문을 듣겠죠.

but people far away won't,

멀리 떨어진 사람들은 못듣고요.

그래서 그들은 질문을 하려고 문 가까이 옵니다.

so they'll move closer to the door to ask.

집단 안에 무리가 생겨나겠죠.

This will create a clump in the crowd.

As people have heard the rumor,

소문을 듣자

they will return to their original positions

그들은 원래 있던 자리로 되돌아옵니다.

to discuss its implications,

소문에 대해 토론하려고요.

but people further away will then ask what's going on.

더 멀리 떨어진 사람들도 무슨 일인지 물어보려고

집단 속에 하나의 무리를 만듭니다.

The result will be a clump in the crowd

이것이 입구에서 바를 향한

that moves across the room.

This clump is analogous to the Higgs boson.

"힉스 입자"의 진행 방법입니다.

It is important to remember

중요하니 꼭 기억해둡시다.

that it is not that massive particles

interact more with the Higgs field.

이것이 "힉스 장"과 상호 작용하는

그 거대한 입자들은 아닙니다.

In our analogy of the party,

all particles are equal until they enter the room.

우리의 파티광들 안에서

입자들이 방에 들어오기 전엔 동일했죠.

Both Peter Higgs and the tax collector have zero mass.

힉스 박사와 세무서 직원 모두 질량이 0이었습니다.

It is the interaction with the crowd

그들이 질량을 얻은 원인은

that causes them to gain mass.

집단과의 상호 작용 때문이었습니다.

I'll say that again.

다시 말해보겠습니다.

Mass comes from interactions with a field.

질량은 장과의 상호 작용에 의해 생겼습니다.

정리해보겠습니다.

So, let's recap.

A particle gets more or less mass

하나의 입자가 얻게되는 질량은

depending on how it interacts with a field,

장과 어떻게 상호 작용하는가에 달렸습니다.

just like different people will move through the crowd

마치 서로 다른 사람이 각자 다른 속도로 "힉스 장"을 통과하여 지나가는 것처럼이요.

at different speeds depending on their popularity.

그들의 인기에 따라 다른 속도로 말이죠.

그리고 "힉스 입자"는 집단 안의 한 무리와 같아요.

And the Higgs boson is just a clump in the field,

like a rumor crossing the room.

소문을 들으러 오는 그 무리 말이에요.

Of course, this analogy is just that --

물론 이 비유는 단지-

an analogy,

비유일 뿐이에요.

but it's the best analogy

하지만 지금까지 모두가 잘 이해한

anyone has come up with so far.

최고의 비유이죠.

So, that's it.

네, 이겁니다!

That's what the Higgs Field

이것이 힉스 장과

and the Higgs boson is all about.

힉스 입자에 대한 모든 것 입니다.

Continuing research will tell us if we found it,

연구를 계속해나가면서 우리가 멋진 발견을 해낸다면

and the reward will probably be more

보답은 아마도 더 커질 것입니다.

than just a bottle of champagne.

한 병의 샴페인보다 더 멋진 것이겠죠.