제임스 비컴은 물리학에서 가장 중요한 질문에 답하기 위하여 역사상 가장 큰 규모의 실험장비인 유럽입자물리연구소(CERN)의 강입자충돌기를 이용합니다. 과학의 시작을 이야기하는 이 유쾌하고 이해하기 쉬운 강연에서 비컴은 발견되지 않은 기본 입자와 중력의 신비를 알아내기 위한 여행에 우리들을 이끌어 줍니다.
Profile of J ames Beacham
Experimental particle physicist
James Beacham is an experimental high-energy particle physicist working with the ATLAS collaboration at CERN's Large Hadron Collider.
2015: O rganized Ex/Noise/CERN , a project colliding particle physics with experimental music to celebrate the LHC’s switch on to 13 trillion electron volts.
2014: Completed PhD at New York University. Currently a post-doctoral researcher with the ATLAS experiment group of the Ohio State University
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English: Translated by Leslie Gauthier | Reviewed by Camille Martínez
Korean: Translated by Yountae Jung | Reviewed by JY Kang
Now, higher energy is important because for particles, there is an equivalence between energy and particle mass, and mass is just a number put there by nature. To discover new particles, we need to reach these bigger numbers. And to do that, we have to build a bigger, higher energy collider, and the biggest, highest energy collider in the world is the Large Hadron Collider. And then, we collide protons quadrillions of times, and we collect this data very slowly, over months and months. And then new particles might show up in our data as bumps -- slight deviations from what you expect, little clusters of data points that make a smooth line not so smooth. For example, this bump, after months of data-taking in 2012, led to the discovery of the Higgs particle -- the Higgs boson --
and to a Nobel Prize for the confirmation of its existence.
충돌 에너지를 높이는 것은 매우 중요합니다. 에너지와 입자의 질량 사이에는 평형이 존재하기 때문이죠. 질량은 자연적으로 갖게 되는 숫자에 불과합니다. 새로운 입자를 발견하려면 우리는 더 큰 숫자에 도달해야 합니다. 이를 위해서 더 크고 높은 에너지 충돌기를 만들어야 하죠. 세계에서 가장 크고 가장 높은 에너지 충돌기가 바로 강입자충돌기(LHC)입니다. 이걸로 우리는 1000조 회의 양자 충돌시험을 실시했습니다. 그리고 수개월 동안 매우 천천히 자료들을 수집했습니다. 그리고 충돌로 인해 새로운 입자가 나타나면 예측대로 약간의 편차를 보이게 되죠. 곡선을 벗어나는 계측점들이 나타나는 것입니다. 예를 들어, 이 폭발에서는 2012년에 몇 달 동안 수집한 자료로부터 새로운 힉스 입자가 발견되었습니다. 힉스 보손이라고도 하죠. 그리고 그 존재를 확인함으로써 노벨상을 수상했습니다.
Particle physicists are explorers. And very much of what we do is cartography. Let me put it this way: forget about the LHC for a second. Imagine you are a space explorer arriving at a distant planet, searching for aliens. What is your first task? To immediately orbit the planet, land, take a quick look around for any big, obvious signs of life, and report back to home base. That's the stage we're at now. We took a first look at the LHC for any new, big, obvious-to-spot particles, and we can report that there are none. We saw a weird-looking alien bump on a distant mountain,
but once we got closer, we saw it was a rock.
입자 물리학자들은 탐험가들입니다. 우리가 하는 일의 대부분은 지도를 만드는 일입니다. 이렇게 말해보죠. LHC는 잠시 접어두고요. 여러분이 우주 탐험가로서 가까운 행성에 도착했다고 상상해보세요. 외계인을 찾아다니면서요. 여러분의 첫 임무가 뭘까요? 즉시 행성을 주위를 돌다가 착륙해서 주변을 살펴보겠죠. 뭔가 생명체에 대한 중요하고 분명한 증거를 찾을 겁니다. 그리고 본부에도 보고해야겠죠. 우리는 바로 그 단계에 있습니다. 우리는 LHC를 조사합니다. 무언가 새롭고 중요하고 분명한 입자를 찾기 위해서죠. 그리고 아무것도 없음을 보고할 수 있습니다. 우리는 아주 먼 산에서 이상한 폭발을 보았습니다. 그러나 가까이 다가갔을 때 그것이 돌이라는 걸 알았죠.