3-3. 2012년 힉스 보손의 발견

"찾았다" — 반세기를 기다린 한마디

2012년 7월 4일, 스위스 제네바. 유럽입자물리연구소(CERN)의 대강당에 수백 명의 물리학자가 새벽부터 줄을 섰다. 자리를 잡지 못한 사람들은 복도에, 카페테리아에, 심지어 잔디밭에서 생중계 화면을 지켜보았다. 전 세계 수만 명이 인터넷으로 이 순간을 함께 했다.

무대에 선 물리학자 조 인칸델라(Joe Incandela)와 파비올라 지아노티(Fabiola Gianotti)가 각각 CMS와 ATLAS 실험의 결과를 발표했다. 그래프가 하나씩 화면에 띄워질 때마다 강당에 탄성과 박수가 터져 나왔다. 발표가 끝나자 관객석에서 눈물을 닦는 사람들이 보였다. 그중에는 84세의 피터 힉스도 있었다.

"우리는 관측했습니다(We have observed) — 힉스 보손과 일치하는 새로운 입자를."

1964년에 이론으로 예측된 입자가, 48년 만에 마침내 실험으로 확인된 순간이었다.

이번 절에서는 이 발견이 왜 그토록 어려웠고, 어떻게 가능했으며, 무엇을 의미하는지를 따라가 본다. 이것은 단순한 입자 하나의 발견이 아니라, 인류가 자연의 가장 깊은 비밀 하나를 풀어낸 이야기이며, 거대 과학(Big Science)이 무엇을 달성할 수 있는지를 보여주는 이야기이기도 하다.