스크랜튼학부 최강신 교수『Physical Review Letters』 논문 게재

스크랜튼학부 최강신 교수

  스크랜튼학부 최강신 교수가 ‘입자물리 표준모형의 스핀군(spin group)이 두 종류일 수 있다’는 사실을 예측한 논문을 입자물리학 분야의 최고 권위 학술지 ‘Physical Review Letters’에 10월 23일(금) 게재하였다.

  최 교수는 끈 이론에서 표준모형을 얻는 방법에 대한 연구를 수행해 왔다. 자연의 기본단위를 점(point)이 아닌 끈(string)으로 상정할 경우, 물질입자 및 힘을 매개하는 기본입자를 한꺼번에 설명할 수 있다. 이 끈은 워낙 작아 실험으로 관찰할 수 없으나, 실험이 가능한 상대적으로 큰 영역에서는 점처럼 보이므로 끈 이론을 통해 입자물리학의 표준모형을 얻을 가능성이 있다.

  끈은 고유한 성질로 인해 높은 차원(10차원)에서만 존재할 수 있는데, 우리가 관찰하는 3차원 공간과 1차원 시간을 제외한 6차원의 여분 차원은 크기가 작기 때문에 표준모형의 숨은 대칭을 설명할 수 있다. 이 숨은 대칭이 표준모형의 스핀군을 두 종류 준다는 것이 이번 연구의 결과이다. ‘표준모형의 스핀이 두 가지일 수 있다’는 이번 연구성과는 입자물리학계 전반에 파급효과가 클 수 있다. 특히 ‘렙톤(lepton)과 쿼크(quark)의 스핀종류가 다를 수 있다’는 예측은 가속기실험 등을 통해 검증될 수 있다.

  이번 연구는 서강대학교 박정혁 교수와의 공동연구에 의한 것이며, 한국연구재단의 지원을 받아 최 교수가 제1저자, 박 교수가 교신저자로 참여하였다.