대형 강입자 충돌기(LHC)가 지구를 파괴할 것인가?

최대 잠재력을 가진 충돌기

대형 강입자 충돌기(LHC)의 소식이 전해지자 일부 일반인들은 "지구를 파괴할 만큼 세계 최대 잠재력을 가진 이 원자 분쇄기가 지구를 파괴할 것인가?"라는 궁금증을 드러냈습니다. 17마일 길이의 이 입자 가속기는 스위스 제네바 근처에 위치한 핵 연구 기구 유럽 입자 물리학 연구소 지하에 있습니다. 과학자들은 "이 충돌기가 계획대로 작동하고 존재를 밝힐지에 대해 걱정하지 않아도 된다"라는 답변을 내놨습니다. 최근 과학자들은 LHC에 대한 몇 가지 질문에 구체적인 대답을 제시했습니다.

 

지구를 삼킬 블랙홀

몇몇 과학자들은 "미세한 블랙홀이 잠재적으로 지구를 빨아들일 수 있다"라고 주장합니다. 여기서 언급된 블랙홀은 대형 강입자 충돌기(LHC) 터널을 통과하는 아원자 입자들의 강력한 충돌로 생성된 것입니다. 그러나 또 다른 물리학자들은 이러한 두려움이 근거 없는 것이라 말합니다. 유럽 입자 물리학 연구소 관계자는 "LHC에서 블랙홀을 생성하는 것은 중력의 법칙만으로는 극히 불가능하다"라고 말했습니다. 이어 그는 "그런 일이 일어난다고 해도 몇몇 고도로 추측되는 이론에서 제시하는 것처럼 작은 블랙홀은 너무 불안정해서 지구상의 모든 물질을 삼키기 직전에 붕괴될 것"이라 예상했습니다.

 

파괴하는 이상한 존재

일부 사람들은 "LHC가 우리 행성을 죽어있는 덩어리로 바꿀 수 있는 이상한 물질을 생산할 수도 있다"라는 또 다른 기발한 아이디어를 제기했습니다. 전문가들은 이 가설 역시 가능성이 현저히 낮다고 단언했습니다. 이는 8년 전 롱아일랜드 브룩헤이븐 국립연구소의 입자 가속기인 상대론적 중이온 충돌기(RHIC)가 개장되기 전에 동일한 우려가 제기된 바 있기 때문입니다. 우려에도 불구하고 RHIC는 수년 동안 안전하게 운영되어 왔습니다. 관계자는 "이것이 가능하다면 이상한 사람을 생성할 가능성은 훨씬 더 커졌기 때문에 LHC는 우리를 이상한 사람으로 변환할 위험이 거의 없다"라고 선을 그었습니다. 일각에서는 LHC의 활성화를 중단하기 위해 하와이 연방 지방 법원과 유럽 인권 재판소에 소송까지 제기했지만, 프로젝트는 이전에도 그랬듯이 계획대로 진행됐습니다. 유럽 입자 물리학 연구소의 사무총장 로버트 아이마르는 "LHC를 통해 우리는 자연이 우리 주변에서 무엇을 하고 있는지 자세히 연구할 수 있게 될 것"이라며, "LHC는 안전하며, 위험을 초래할 수 있다는 제안은 순전히 허구"라고 덧붙였습니다.

 

크기 및 속도와 특징

대형 강입자 충돌기(LHC)는 스위스와 프랑스의 일부 지역을 관통하는 약 27km 길이의 지하 순환 고리입니다. 내부에는 9,300개의 자석이 원 주위 두 개의 입자 빔을 서로 반대 방향으로 유도하여 서로 충돌하고, 많은 에너지와 흥미로운 새 입자를 분출합니다. 빠른 속도로 움직이는 입자는 전체 LHC 고리를 초당 11,245회 이동하며 광속의 99.99%로 이동합니다. 이 속도라면 매초 약 6억 번의 충돌이 일어납니다. 과학자들은 LHC가 모든 원자 분쇄기의 어머니가 될 것이라 전망했습니다. 이들은 "지금까지 만들어진 것 중 가장 정교한 탐지기를 갖춘 LHC는 가장 크고 강력하다"라고 설명했습니다. 전 세계적으로 수많은 입자 가속기가 있으며, 이들 각각은 고유한 목적을 위해 제작되었습니다. 과학자들은 LHC가 우주의 본질에 관한 가장 당혹스러운 질문에 답할 수 있기를 바라고 있습니다. 여기에는 물질이 질량을 얻는 방법, 암흑 물질을 구성하는 요소, 우주가 반물질이 아닌 물질로 구성되는 이유 등이 포함됐습니다. 이 시설의 건설 비용은 80억 달러이며, 이 중 5억 3,100만 달러는 미국이 기부했습니다. 약 60개국에서 온 8,000명 이상의 과학자들은 LHC 실험에 협력하겠다는 의사를 밝혔습니다. 해당 프로젝트에 대한 승인이 주어진 지는 14년도 지났지만, 일부 물리학자들은 그보다 앞선 1980년대부터 LHC를 계획해 왔습니다. 행성은 실험을 방해할 수 있는 방사선으로부터 가속기를 보호합니다. 그 넓은 땅을 지상에서 구입하는 것은 말할 것도 없이 비싸기 때문에 이것은 지하에 지어졌습니다.

 

하드론과 신의 입자

강입자는 결합된 쿼크로 구성된 입자입니다. 쿼크는 양성자 및 중성자와 같은 더 큰 입자의 구성 요소입니다. 대형 강입자 충돌기(LHC)는 두 종류의 강입자를 조작하며, 이것은 양성자 또는 납 이온입니다. 신의 입자는 힉스 보손에 붙은 별명입니다. 이론적으로 이것은 어떤 물체가 다른 물체보다 더 무거운 이유를 설명하기 위해 생각되는 입자입니다. 힉스는 물리학의 성배 중 하나로 여겨지지만, 아직 그 존재는 입증되지 않았습니다. 많은 전문가들은 LHC에 의해 발생한 강력한 충돌에서 힉스 보손이 튀어나오기를 바라고 있습니다. 하지만 영국의 유명한 천체물리학자 스티븐 호킹은 그렇게 생각하지 않을 것입니다. 한 물리학자는 "호킹은 LHC가 신의 입자를 생산하지 않을 것이라는 데 100달러를 걸고 물리학자들은 처음부터 다시 시작해야 할 것"이라 말했습니다. 실제로 호킹은 한 인터뷰에서 "힉스를 찾지 못한다면 훨씬 더 흥미로울 것"이라며, "그것은 뭔가 잘못되었다는 것을 보여줄 것이며, 우리는 다시 생각해 볼 필요가 있다"라고 이야기한 바 있습니다.