안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
LHC는 둘레 27km의 원형 가속기에서 양성자를 빛의 속도에 가깝게 가속해 정면으로 충돌시키는 장치예요. 충돌 에너지 13.6TeV가 E = mc²에 따라 평소엔 없는 무거운 입자로 바뀌어 나타나고, 동시에 10⁻¹⁹m 수준의 아주 짧은 거리에서 일어나는 상호작용을 들여다볼 수 있어요.
가장 큰 성과는 2012년 히그스 보손 발견이에요. 히그스는 1964년에 예측된 뒤 표준모형에서 유일하게 확인되지 않은 입자였고, ATLAS와 CMS 검출기가 125GeV 입자를 찾아내면서 이론의 큰 틀이 완성됐어요. 이후에는 히그스와 각 입자의 결합 세기가 질량에 비례하는지, 아주 드문 붕괴의 확률이 계산과 맞는지를 정밀하게 재며 표준모형을 검증하고 있어요.
그런데 지금까지 표준모형과 어긋나는 뚜렷한 신호는 나오지 않았어요. 초대칭 입자처럼 기대했던 새 입자도 아직 보이지 않아요. 암흑물질, 중성미자 질량, 물질과 반물질의 비대칭은 표준모형으로 설명이 안 되니, 충돌 횟수를 크게 늘린 고휘도 LHC로 아주 작은 어긋남까지 찾으려 해요 :)