'신의 입자'를 이해하고 설명하는 방법

CERN에서 제공한 이 날짜가 표시되지 않은 이미지는 CMS 전자기 열량계에서 에너지(빨간색 타워로 표시)가 측정되는 2개의 고에너지 광자를 포함하는 일반적인 후보 이벤트를 보여줍니다. 노란색 선은 충돌에서 생성된 다른 입자의 측정된 트랙입니다. 옅은 파란색 볼륨은 CMS 크리스탈 열량계 배럴을 보여줍니다. 환호와 기립 박수로 세계 최대 원자 분쇄기의 과학자들은 2012년 7월 4일 수요일 새로운 아원자 입자의 발견에 대해 주장하면서 오랫동안 '신의 입자'로 알려진 힉스 입자와 일치한다고 주장했습니다. 우주의 모든 물질에 크기와 모양을 주는 것이 무엇인지 설명하는 데 도움이 됩니다. (AP 사진/CERN) 에디토리얼 전용 - 필수 크레딧 -

기자들은 '발견'이나 '돌파구'와 같은 단어를 사용하는 것을 좋아하지만 과학자들은 그런 단어에 움츠러듭니다. 그들은 노벨상을 수상한 물리학자가 만든 용어인 '신의 입자(God Particle)'라는 문구에 특히 불안해할 수 있습니다. 레온 레더만 아원자 세계가 어떻게 작동하는지 설명하는 방법으로 - 누가 그것을 만들었는지가 아닙니다.

과학자들은 다른 표현을 사용합니다. 힉스 입자 , 다음과 같은 설명을 제공합니다. CERN 사무총장 Rolf Heuer는 수요일 아침 제네바 근처에서 기자 회견을 했습니다. :

'힉스 입자와 일치하는 입자의 발견은 더 자세한 연구의 길을 열어주고 더 큰 통계를 필요로 하며, 이는 새로운 입자의 특성을 규명하고 우리 우주의 다른 신비를 밝혀줄 것입니다.'

기자들이 “과학자들이 우주를 이해하는 열쇠인 신 입자를 발견했다”와 같은 말을 하고 싶어하는 것도 당연합니다.

아니, 아직.

신 입자

Lederman 설명 입자는 '나는 우주 교향곡을 조율한다고 믿는다.'

Lederman은 또한 'God Particle'이라는 문구가 어떻게 생겨났는지 설명했습니다. '라는 논문에서 두 개의 입자 이야기와 궁극적인 티셔츠 ,' 그가 설명했다:

이 입자는 오늘날 물리학 상태에서 매우 중심적이며 물질 구조에 대한 최종 이해에 매우 중요하지만 너무 이해하기 어렵기 때문에 나는 이 입자에 신 입자(God Particle)라는 별명을 붙였습니다. 왜 신 입자인가? 두 가지 이유. 하나는 게시자가 전화를
빌어먹을 입자지만, 그 악의적 성격과 그로 인해 발생하는 비용을 고려할 때 더 적절한 제목일 수 있습니다. 그리고 두 번째, 다른 책, 훨씬 더 오래된 책과 일종의 연결이 있습니다.

그는 성서 창세기 11장 1-9절을 언급하고 있었습니다. 그는 한 구절이 사람들이 한 언어를 공유하고 물질이 대칭이었던 시대를 떠올리게 한다고 말했습니다. 그랬더니 복잡해졌습니다.

Lederman은 원자가 질량을 얻는 방법을 설명할 수 있는 이 입자를 찾고 있던 수많은 과학자 중 한 명이었습니다. 어떻게 보면 가장 작은 것, 즉 아원자 입자를 이해하려는 노력이고, 그래서 가장 큰 것인 우주를 이해하려는 것입니다.

Lederman은 과학자들이 미스터리를 풀기 직전에 있다고 발표할 수 있는 날인 오늘을 상상한 새로운 창세기 11장의 자신의 버전을 썼습니다.

“그리고 온 우주는 많은 언어와 많은 말들로 이루어져 있었다. 그들이 동쪽에서 발행하여 와사하치에 땅에서 평지를 만나 거기 거하였더라 그리고 그들은 서로 말했어요. 가자. 충돌이 시간의 시작까지 거슬러 올라갈 수 있는 거대 충돌기를 만들자. 그리고 그들은 굽힘을 위한 초전도 자석을 가지고 있었고, 양성자는 부수기 위한 자석을 가지고 있었습니다.

여호와께서 사람의 자녀들이 만든 가속기를 보려고 내려오사 여호와께서 이르시되 보라 백성이 나의 부끄럽게 함을 뉘우치지 아니하도다 그리고 주님은 한숨을 쉬시며 말씀하셨습니다. 가자, 우리가 내려가자. 거기서 신 입자를 주어 내가 만든 우주가 얼마나 아름다운지 볼 수 있게 하라.”

— 신약성경, 11:1

저널리즘 지뢰

God Particle과 같은 단어를 사용하기 시작하면 신학(신앙 체계)과 과학, 복제할 수 있는 입증 가능한 사실 체계를 섞기 시작합니다.

'발견'과 같은 단어를 사용할 때 이전에는 몰랐던 것을 이제 알게 되었음을 암시합니다. 어떤 이들은 힉스 입자를 찾는 것이 공룡 발자국을 찾는 것과 같다고 말했습니다. 당신은 THING 그 자체가 아니라 remnant 또는 trail을 발견했습니다.

하지만 분명히 합시다. 이 연구에 참여한 과학자들조차 자신이 크고 중요한 것을 아는 데 매우 가깝다고 믿습니다.

CERN에서 제공한 이 날짜가 표시되지 않은 이미지는 CMS 전자기 열량계에서 에너지(빨간색 타워로 표시)가 측정되는 2개의 고에너지 광자를 포함하는 일반적인 후보 이벤트를 보여줍니다. 노란색 선은 충돌에서 생성된 다른 입자의 측정된 트랙입니다. 옅은 파란색 볼륨은 CMS 크리스탈 열량계 배럴을 보여줍니다. (AP 사진/CERN)

그러나 '발견'은 오해의 소지가 있는 단어입니다. 이 발표는 최근 몇 달 동안 속도를 낸 수십 년에 걸친 이해의 흐름에 가깝습니다.

며칠 전 , 미국 과학자들은 신 입자를 발견했다고 말할 수 있을 정도에 가깝다고 말했다. 가깝지만 아주는 아닙니다.

3월에 다시 , 미국 과학자들은 40년 이상 데이터를 연구한 결과, 신 입자를 분리했다고 말할 수 있을 만큼 거의 비슷하다고 보고했습니다.

6개월 전인 2011년 12월에 두 유럽 그룹이 거의 같은 것을 발견했습니다.

그러나 이번 주 보고서는 완전히 새로운 것으로 보이는 '발견'을 환영합니다.

한 보고서는 다음과 같이 말했습니다. '오늘날 과학자들은 '중요한' 발견을 환영했습니다...'

뉴욕 타임즈 과학자들은 다음과 같이 말했습니다. 힉스 보존 , 소립자가 질량을 갖는 이유와 실제로 우주의 다양성과 생명의 존재를 이해하는 잠재적인 열쇠입니다.'

과학자들은 무엇을 찾고 있었고 무엇을 찾았습니까?

작게 시작합시다. 전자, 양성자 및 중성자와 같은 아원자 입자는 원자를 구성합니다. 원자는 분자를 구성합니다. 분자는 서로 달라붙어 물, 나무, 화학 물질 및 고무와 같은 물질을 만듭니다.

그리고 물리학자들이 보존이라고 부르는 것들이 있습니다. 보손은 광자와 같은 입자이지만 다른 입자와 동일하게 반응하지 않습니다. 그들은 다른 입자가 잘 어울리도록 돕는 것처럼 보입니다. 광자는 질량이 없고 에너지만 있습니다. 다른 입자, 예를 들어 양성자에는 질량이 있습니다.

그러나 그 가장 작은 입자인 보존은 어디에서 왔습니까? Peter Higgs라는 이름의 과학자(따라서 Higgs 입자)는 아마도 다른 사람들과 상호 작용하는 핵심 입자가 있을 수 있다고 제안했습니다. 과학자들이 이 입자를 알아낼 수 있다면 전자, 양성자 및 중성자에게 질량과 물질을 부여하는 것이 무엇인지 이해할 수 있을 것입니다.

CNN의 Nick Thompson은 다음과 같이 비유했습니다.

“우주를 파티처럼 상상해보세요. 파티에서 비교적 알려지지 않은 손님은 눈에 띄지 않고 방을 빠르게 지나갈 수 있습니다. 더 인기 있는 손님은 사람들의 그룹(힉스 입자)을 끌어들일 것입니다.

“힉스 장을 통과하는 입자의 속도는 거의 같은 방식으로 작용합니다. 특정 입자는 더 큰 힉스 입자 클러스터를 끌어당기고 더 많은 힉스 입자가 끌어당기는 입자의 질량은 더 커질 것입니다.'

과학자들이 이번 주에 중대한 발표를 했을 때, 그들은 그것을 돌파구 또는 발견이라고 부르지 않도록 매우 조심했습니다. 그들은 힉스 입자를 발견했다고 주장하지 않았지만 분명히 그것이 모두가 바라는 바입니다.

월스트리트 저널(Wall Street Journal)의 기사는 발표가 얼마나 신중하게 이루어졌는지 보여줍니다.

실험 중 하나의 대변인인 조 인칸델라는 CERN(European Center for Nuclear Research)의 과학자들에게 이 새로운 입자는 확실히 지금까지 발견된 입자 중 가장 무거운 입자라고 말했습니다. '

'이의 의미는 매우 중요하며 바로 이러한 이유로 우리가 모든 연구와 교차 확인에 매우 부지런해야 합니다.'

오늘 발표를 하게 된 작업은 이 연구소의 과학자들의 산물입니다. 대형 강입자 충돌기 , 스위스와 프랑스 국경에 위치. 충돌기는 지하 파이프라인, 일종의 경마장으로 과학자들이 '강입자'라고 하는 두 개의 아원자 입자 빔(양성자 또는 납 이온)을 서로 충돌시키려는 노력으로 폭발시킵니다.

원자를 함께 부수면 우주가 시작될 때 일어났을 수 있는 소위 '빅뱅' 폭발을 복제할 수 있다는 개념이 항상 있었습니다.

미국인들은 수십 년 동안 이 충돌기 사업에 참여해 왔습니다. 그러나 지난해 에너지부는 페르미랩 테바트론 예산 문제로 인해 일리노이 주 Batavia 근처의 충돌기.

이 모든 것이 왜 중요합니까?

(물리학 괴짜를 위한 약간의 단어장난.)

입자 과학은 우주가 어떻게 작동하는지 설명하는 것 외에도 실질적인 이점이 있습니다.

약 이제 입자 과학을 사용하여 암을 진단하고 치료합니다. 전 세계 주요 병원에서 볼 수 있는 MRI는 초전도 자석 기술을 사용합니다.

국토 안보부 입자 물리학을 사용하여 큰 배송 상자 내부를 살펴봅니다.

월드 와이드 웹 'CERN 과학자 Tim Berners-Lee가 ... 입자 물리학자들에게 대학 및 연구소의 전 세계에 흩어져 있는 동료들과 빠르고 효과적으로 의사 소통할 수 있는 도구를 제공하기 위해' 만들었습니다.

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이 이야기로 할 수 있는 일

그래서 당신은 이 이야기를 하고 싶어하고 당신의 편집자의 눈은 머리 뒤로 굴러가고 있습니다. 지금 무엇?

첫째, 이야기를 바로 잡습니다. 이번 주 발표를 방금 일어난 새로운 획기적인 발견으로 과장하지 마십시오. 신 입자라고 하기 때문에 신학적 토론으로 치부하지 마십시오.

둘째, 이야기를 진지하게 다루십시오. 입자 물리학은 당신이 다루기에는 너무 위협적으로 들릴 수 있습니다. 그러나 대중에게 영향을 미치는 로컬 애플리케이션은 주변에 있습니다. 지역 병원의 핵의학 부서와 항구 보안을 살펴보십시오.

셋째, 지역 대학은 어떻게 발견에 참여하고 있습니까? 가속화된 발견의 시대에 살고 있는 학생들은 얼마나 흥분합니까? 최고의 과학 학생들과 이야기하고 그들이 평생 동안 발견하기를 바라는 것이 무엇인지 물어보십시오.

넷째, 미국 내 과학 교육 현황은 어떻습니까?

미국이 다시 슈퍼 충돌기처럼 큰 아이디어에 투자할 수 있는 방법을 찾는 시대에 살고 있는지 궁금합니다. 우리는 다음에 무엇이 있을지 전혀 모른 채 우주 왕복선 프로그램을 꼼짝 못하게 했습니다. 다음에 배우고 발견하고자 하는 것에 대한 비전, 실행 계획 및 자금 조달이 있으면 좋지 않을까요? 이에 대해 의회 및 대통령 후보에게 물어보십시오.

당신에게도 아이디어가 있을 거라 생각합니다. 의견 섹션에서 공유하십시오.