입자 가속기 // 과학

CERN의 거대 강입자 충돌기에서 힉스 입자 붕괴 중 무거운 Z 보존들이 양자 얽힘 상태가 될 수 있다는 강력한 증거가 검출되었다 ¹. 과학자들은 전자의 더 무거운 친척 입자를 포함한 이색 원자인 뮤오늄의 제어된 빔을 생성하는 새로운 방법을 발견하였다 ². 이 성과는 중력에 대한 테스트를 가능하게 한다 ². 한편, 나탈리아 셀리우티나 박사 과정 연구원은 보석의 특성을 발견하기 위해 대만의 입자 가속기 등을 방문하였다 ⁴. 또한, 약 100달러 가격의 포켓 크기 검출기가 지구와 인체를 통과하는 보이지 않는 우주 입자 흐름을 포착할 수 있다 ³.

2026년 3월, BASE 협력단 연구진이 트럭에 실린 전용 트랩을 통해 반양성자를 도로로 운송하는 데 처음으로 성공했다¹. 이들은 92개의 반양성자를 운송하여 한 달 넘게 보관했다¹. CERN에서 이루어진 이 성과는 향후 외부 실험실에서 반물질을 사용하는 것을 가능하게 할 수 있으며³, 반물질 이동을 위한 실질적인 방법을 구축한 것이다⁴. 한편, ETH 취리히와 폴 셰러 연구소의 안나 소터 교수팀은 새로운 입자 빔을 통해 중력이 우주의 모든 입자에 동일하게 작용하는지, 혹은 일반 물질과 이색 물질 사이에 차이가 있는지 연구하고 있다².

원자, 분자, 신소재 조사를 위해 매우 짧고 강렬한 빛의 섬광이 필요하며 자유 전자 레이저(FEL)가 이를 생성한다 ¹. 옥스퍼드 대학교 물리학자들은 가장 무겁고 일시적인 입자들 사이에서도 양자 얽힘 현상이 발생한다는 점을 확인하는 데 기여했다 ². CERN의 새로운 연구는 우주선이 상층 대기를 타격하며 발생하는 입자들의 흐름을 분석했다 ³. 한편, 초저온 세슘 원자를 통해 1931년 한스 베테가 예측한 베테 스트링이라는 다입자 상태가 드러났다 ⁴. 비전통적 양자 이론은 시간 자체에 근본적인 불확실성이 존재하여 시계의 측정 정밀도에 궁극적인 한계가 있을 수 있음을 시사한다 ⁵.

양자 스핀 액체의 현실적인 양자 모델을 통해 고체 물질 내에서 거의 움직이지 않는 기이한 준입자인 프랙톤이 존재할 수 있다는 증거가 드러났다 ¹. 방사선 검출은 입자 가속기, 의료 영상, 보안 검색 및 과학 기기 등의 기술에 핵심적이다 ². 중국과학원 고에너지물리연구소가 이끄는 BESIII 협력단은 람다 하이페론의 전기 쌍극자 모멘트(EDM)에 대해 세계에서 가장 엄격한 직접 제한치를 설정했다 ³. 바르셀로나 폴리테크닉 대학과 유럽 싱크로트론(ESRF) 주도 연구진은 고대 도자기의 무지개 빛깔을 만들어낸 나노입자의 화학 반응을 밝혔다 ⁴.

한 실험에서 암흑 물질의 후보인 약하게 상호작용하는 거대 입자(WIMP)와 유사한 에너지 플래시가 포착되었다 ¹. 다른 탐색 과정에서는 XYZ 상태로 알려진 이색적인 아원자 입자 가족에 속할 가능성이 있는 두 가지 새로운 구조의 증거가 발견되었다 ².

SuperCDMS는 우주 물질의 85%를 차지하는 암흑 물질을 찾기 위해 지하 깊은 곳에서 절대영도에 가까운 온도로 냉각된 24개의 저온 결정체를 사용한다 ¹. 거대 강입자 가속기(LHC)의 물리학자들은 힉스 입자 쌍을 추적하고 있으며, 관련 내용은 최근 국제 컨퍼런스에서 다뤄졌다 ². 한 과학자는 강의 준비 과정에서 '갈륨 변칙'의 허점을 찾아내며 사라진 중성미자의 수수께끼에 대한 해결책을 제시했다 ³.

세계에서 가장 강력한 입자 가속기인 거대 강입자 충돌기(LHC)를 통해 전 세계 입자 물리학자들이 우주의 안정성 여부에 대한 답을 준비하고 있다 ¹. AI는 약 1조 번의 충돌당 한 번 발생하는 더블 힉스 신호에 대한 민감도를 높인다 ¹. 스위스 CERN 연구 시설의 물리학자들은 생명과 현재 세계의 구성 요소가 존재하기 전인 우주 초기 순간에 어떤 일이 일어났는지 연구하고 있다 ². 볼링핀 모양의 핵이 우주 초기 순간에 대한 새로운 관점을 제공한다 ². 원자 규모의 이중 슬릿 간섭계가 주사 투과 전자 현미경을 통해 입증되었다 ³.

물리학자들이 양성자 내부에서 물질의 근본적 성질 중 하나를 보존하는 숨겨진 특징을 발견했을 가능성이 제기되었다 ¹. RHIC 충돌 데이터는 바리온 수가 단순히 세 개의 입자에 의해 운반되지 않음을 시사한다 ¹. 한편, 양자 광 엔진은 원자와 광자 열역학을 고전 물리학과 연결한다 ². 이는 현대 양자 기술에서 열과 유용한 일의 정의에 관한 질문을 양자 물리학과 열역학의 연결로 잇는다 ².

물리학자들이 글루온으로 구성된 입자인 '글루볼'을 발견했다고 밝혔다 ¹. 해당 입자의 존재는 오래전부터 예측되었으나 검출까지는 수십 년이 소요되었다 ¹. 맨체스터 대학교 화학과, 방사화학 연구 센터, 광자 과학 연구소 소속 연구진이 스티브 리들 교수의 주도로 토륨 클러스터의 희귀 클래스에서 나타나는 자기적 특성의 원인을 밝혀냈다 ².

CERN의 연구에서 글루온이 원자핵 내부에서 어떻게 행동하는지에 대한 두 가지 상충하는 설명들을 실험적으로 구분할 수 있음이 나타났다 ¹. 한편 TU 도르트문트 대학교 물리학자들은 2024년 1월 반도체 내에서 진동이 수 시간 동안 안정적으로 유지되는 연속 시간 결정을 시연했다 ².