안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
입자물리에서 카이랄성은 페르미온이 왼손형과 오른손형 두 성분으로 나뉘는 성질을 말해요. 질량이 없는 입자라면 스핀이 진행 방향을 기준으로 어느 쪽으로 도는지와 같은 개념이에요.
1956년 우젠슝이 코발트-60의 베타붕괴를 관찰했더니 전자가 원자핵 스핀과 반대 방향으로 훨씬 많이 튀어나왔어요. 자연이 거울 대칭을 깬다는 첫 증거였고, 이후 약한 힘이 왼손형 입자와 오른손형 반입자에만 작용한다는 게 밝혀졌어요. 중성미자가 왼손형으로만 관측되는 것도 이 성질에서 나와요.
입자가 질량을 가지려면 왼손형과 오른손형이 섞여야 하는데, 두 성분은 약한 힘에 대한 전하가 달라서 그냥은 섞일 수 없어요. 힉스 장이 둘을 이어주면서 전자와 쿼크가 질량을 얻게 돼요.
강한 상호작용에서는 쿼크의 카이랄 대칭이 저절로 깨지면서 양성자 질량의 대부분이 만들어지고, 쿼크가 힉스에게서 받은 질량은 1% 정도밖에 안 돼요. 이 대칭이 깨지면서 생겨난 파이온은 다른 강입자보다 유독 가벼워요 :)