질량은 어디에서 올까?

그때 그곳

1964년, 힉스를 비롯한 여러 연구자가 비슷한 시기에 같은 제안을 했습니다.

입자가 질량을 갖는 것은 원래 무거워서가 아니라는 것입니다. 우주 전체에 어떤 장이 깔려 있고, 입자가 그 장과 얼마나 부딪히며 나아가느냐에 따라 무겁게도 가볍게도 느껴진다는 것이죠. 빛의 알갱이는 이 장과 부딪히지 않아 질량이 없습니다.

왜 이 질문이었나

그런 장이 정말 있다면, 그 장을 흔들었을 때 나타나는 알갱이도 있어야 합니다. 물을 흔들면 물결이 생기는 것처럼요.

그것을 찾으면 이론이 맞는 것이고, 못 찾으면 다시 생각해야 합니다.

48년 동안 찾지 못했습니다.

알아낸 것

그것을 찾으려고 지어진 것이 둘레 27킬로미터의 가속기였습니다.

양성자를 빛의 속도에 가깝게 가속해 정면으로 충돌시킵니다. 그 충돌에서 아주 드물게 힉스 입자가 만들어지는데, 만들어지자마자 다른 입자들로 부서집니다. 그러니 부서진 조각들을 모아 거꾸로 맞춰보는 수밖에 없습니다.

문제는 그런 조각들이 다른 이유로도 얼마든지 생긴다는 점입니다. 그래서 수조 번의 충돌을 쌓아, 우연이라고 보기 어려울 만큼 특정 값에서 신호가 도드라질 때까지 기다려야 했습니다.

100개 나라에서 만 명 가까운 사람이 참여했습니다. 2012년 7월 4일 발표 자리에서, 여든세 살의 힉스는 객석에 앉아 눈물을 닦았습니다.