안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
보통의 장은 에너지가 가장 낮은 상태에서 값이 0이에요. 힉스 장은 퍼텐셜 모양이 멕시코 모자처럼 가운데가 볼록 솟아 있어서, 0이 아닌 어떤 값에 머물 때 에너지가 가장 낮아요. 그래서 우주가 식으면서 텅 빈 진공에서도 힉스 장이 일정한 값을 가진 채 모든 공간에 깔리게 됐어요.
입자가 이 배경 장과 상호작용하면 마치 질량이 있는 것처럼 행동해요. 전자나 쿼크 같은 물질 입자는 힉스 장과 얼마나 강하게 결합하느냐에 비례해 질량을 얻어요. 꼭대기 쿼크는 결합이 매우 강해 전자보다 30만 배 넘게 무겁고, 광자와 글루온은 힉스 장과 상호작용하지 않아서 질량이 0이에요. 약한 핵력을 전달하는 W·Z 보손은 힉스 장의 성분 일부를 흡수하면서 질량을 얻는데, 그래서 약력은 아주 짧은 거리에서만 작용해요.
힉스 장을 건드려 생긴 물결이 힉스 보손이고, 2012년 유럽입자물리연구소 LHC에서 약 125GeV 질량으로 발견됐어요. 그런데 우리 몸무게 대부분은 힉스에서 오지 않아요. 양성자와 중성자 질량의 99%가량은 쿼크를 묶어두는 강한 핵력의 에너지가 차지해요 :)