네이처 기사 https://doi.org/10.1038/d41586-021-00898-z

동아 사이언스 기사 http://dongascience.donga.com/news.php?idx=45502

美 페르미랩 실험에서 새 입자 존재 가능성 첫 확인...표준모형 흔들린다





표준모형의 정확도를 확인하는 방법중에 입자가 자기장의 자기력선을 얼마나 회전하는지를 측정하여 표준모형을 통해 계산된 이론상의 예측값과 실제 실험상에서 나오는 관측값이 일치하는지 확인하는 실험방법이 있는데 여기서 입자가 회전하는 수치를 G값이라고 부른다고 합니다

그런데 미국 페르미국립연구소에서 얼마전 진행된 실험에 따르면 다른 입자들과는 다르게 '뮤온'의 G값이 표준모형을 통해 계산된 이론상의 예측값과 실제 실험에서 나오는 관측값이 일치하지 않는다는것을 확인했다고 하네요

이와 같은 현상은 우리가 알지못하는 변수가 뮤온의 회전에 영향을 준다는것인데 이는 새로운 입자가 존재할 확률이 매우 높다는것을 의미합니다

참고로 비슷한 실험 결과들이 이미 20년전부터 보이고 있었지만 박성찬 연세대 물리학과 교수님의 말씀에 따르면 그동안의 실험이 그냥 커피라면 이번 실험은 TOP라고 할수 있다고 하네요

물리학계에선 실험의 신뢰도가 5시그마(99.99994%)에 달하면 '발견'으로 인정하는데 시그마가 높을수록 통계적으로 우연히 발생했을 가능성이 적다는것입니다

20년전 브룩헤이븐 국립연구소 실험이 2.5시그마 정도였고 이번 실험은 무려 4.2 시그마라고 합니다

세계 최상위 대학들의 물리학과 교수들과 주요 연구소의 연구진들 역시 큰 관심과 긍정적인 반응을 보이고 있는 상황인데 현대 물리학이 변하고 있는 역사적인 순간일지도 모르겠습니다