31개의 장(fields)을 물리학적 성질과 수학적 구조에 따라 분류해 보겠습니다. 크게 스핀(통계적 성질), 게이지 성질, 특수한 장(우주론·끈 이론·SUSY 관련)으로 나눌 수 있습니다.
■ 스핀에 따른 분류
| 분류 | 예시 |
| 스칼라장 (Spin 0) | 스칼라장, 실수 스칼라장, 복소수 스칼라장, 힉스장, 인플라톤 장, 악시온 장, 딜라톤 장, 타키온 장 |
| 스피너장 (Spin 1/2) | 페르미온장, 디랙장, 마요라나장, 바일장, 쿼크장, 렙톤장, 중성미자장 |
| 벡터장 (Spin 1) | 벡터장, 게이지장, 전자기장(광자장), 약한 게이지장(W⁺, W⁻, Z), 글루온장 |
| 텐서장 (Spin ≥ 2) | 텐서장, 중력장, 중력자 장(Spin 2), 칼브-라몬드 장(반대칭 2차 텐서) |
■ 게이지 성질에 따른 분류
| 분류 | 예시 |
| 게이지 보손 장 | 광자장, 글루온장, 약한 게이지장(W⁺, W⁻, Z) |
| 게이지 관련 특수 장 | 유령 장(파데예프-포포프), 골드스톤 장(자발적 대칭 깨짐에서 등장) |
■ 특수/이론적 맥락
| 맥락 | 예시 |
| 우주론적 장 | 인플라톤 장, 딜라톤 장 |
| 끈 이론 관련 장 | 칼브-라몬드 장, 타키온 장 |
| 초대칭(SUSY) 관련 장 | 초장(SUSY), 카이랄 초장, 벡터 초장 |
■ 요약
○ 스칼라장 (Spin 0) → 힉스, 인플라톤, 악시온, 딜라톤, 타키온 등
○ 스피너장 (Spin 1/2) → 디랙, 마요라나, 바일, 쿼크, 렙톤, 중성미자
○ 벡터장 (Spin 1) → 광자, 글루온, W/Z, 일반 벡터장
○ 텐서장 (Spin ≥ 2) → 중력자, 중력장, 칼브-라몬드
○ 게이지 관련 특수 장 → 유령, 골드스톤
○ 특수 이론적 장 → 초대칭 초장류, 끈 이론 장, 우주론적 장
◎ 표준모형(Standard Model)을 기준으로 단순화된 분류를 하겠습니다. 표준모형은 크게 스칼라장, 페르미온장, 게이지장으로 나뉘며, 중력장은 표준모형 바깥에 위치합니다.
■ 표준모형 기반 분류
1. 스칼라장 (Spin 0)
○ 힉스장 (유일하게 표준모형에 포함된 스칼라장)
○ (확장 맥락) 인플라톤 장, 악시온 장, 딜라톤 장, 타키온 장, 골드스톤 장 → 표준모형 바깥 확장 이론에서 등장
2. 페르미온장 (Spin 1/2)
○ 쿼크장 (업, 다운, 스트레인지, 참, 바텀, 톱)
○ 렙톤장 (전자, 뮤온, 타우 + 중성미자들)
○ (수학적 표현) 디랙장, 마요라나장, 바일장 → 페르미온을 기술하는 다양한 방식
3. 게이지장 (Spin 1)
○ 광자장 (전자기장) → U(1) 게이지 대칭
○ 약한 게이지장 (W⁺, W⁻, Z) → SU(2) 게이지 대칭
○ 글루온장 → SU(3) 게이지 대칭
○ (일반적 표현) 벡터장, 게이지장
4. 중력 관련 (Spin 2, 표준모형 바깥)
○ 중력장
○ 중력자 장 (가상의 스핀 2 입자)
○ 칼브-라몬드 장 (끈 이론에서 등장하는 반대칭 텐서장)
5. 특수/확장 이론 장
○ 유령 장 (파데예프-포포프, 게이지 고정 과정에서 등장)
○ 초장 (SUSY), 카이랄 초장, 벡터 초장 (초대칭 이론)
○ 인플라톤, 악시온, 딜라톤, 타키온 (우주론·끈 이론 확장)
■ 요약
○ 표준모형 핵심
- 스칼라장 → 힉스
- 페르미온장 → 쿼크, 렙톤
- 게이지장 → 광자, W/Z, 글루온
○ 표준모형 바깥 확장
- 중력장, 중력자, 칼브-라몬드
- 인플라톤, 악시온, 딜라톤, 타키온
- 초대칭 초장류, 유령 장, 골드스톤 장
◎ 표준모형 기반 핵심 vs 확장 이론으로 깔끔하게 도식(표)로 정리해 보겠습니다.
■ 표준모형 기반 장(Field) 분류
| 구분 | 장(Field) | 설명 |
| 스칼라장 (Spin 0) | 힉스장 | 표준모형 유일한 스칼라장, 자발적 대칭 깨짐과 질량 부여 |
| 페르미온장 (Spin 1/2) | 쿼크장, 렙톤장 (전자, 뮤온, 타우, 중성미자) | 물질을 구성하는 기본 입자들 |
| 게이지장 (Spin 1) | 광자장(전자기장), W⁺/W⁻/Z (약한 게이지장), 글루온장 | 힘을 매개하는 게이지 보손들 |
| 중력 관련 (Spin 2) | 중력장, 중력자 장 | 표준모형 바깥, 일반상대성이론 및 양자중력 맥락 |
■ 확장 이론/특수 장
| 맥락 | 장(Field) | 설명 |
| 우주론적 확장 | 인플라톤 장, 악시온 장, 딜라톤 장 | 초기 우주 팽창, 암흑물질 후보, 끈 이론 확장 |
| 끈 이론 관련 | 칼브-라몬드 장, 타키온 장 | 끈 이론에서 등장하는 특수한 장 |
| 게이지 관련 특수 | 골드스톤 장, 유령 장(파데예프-포포프) | 자발적 대칭 깨짐, 게이지 고정 과정 |
| 초대칭(SUSY) | 초장, 카이랄 초장, 벡터 초장 | 초대칭 이론에서 보완적 장 구조 |
■ 요약
○ 표준모형 핵심 → 힉스, 쿼크, 렙톤, 광자, W/Z, 글루온
○ 표준모형 바깥 확장 → 중력 관련, 우주론적 장, 끈 이론 장, 초대칭 장, 특수 게이지 장
“표준모형 핵심만 따로” vs “확장 이론만 따로” 두 개의 도식 그림(개념도)처럼 시각적으로 정리해 보겠습니다.
여기 두 가지 도식 그림(개념도)이 준비되었습니다.
○ 첫 번째는 “표준모형 핵심 장”만 따로 정리한 도식
○ 두 번째는 “확장 이론 장”만 따로 정리한 도식
이렇게 두 개의 도식으로 나누면,
○ 핵심(Standard Model) → 힉스, 쿼크, 렙톤, 광자, W/Z, 글루온
○ 확장(Beyond Standard Model) → 인플라톤, 악시온, 딜라톤, 타키온, 중력자, 칼브-라몬드, 골드스톤, 유령, SUSY 초장류
가 한눈에 구분됩니다.