LHC

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The Large Hadron Collider (LHC) is the world’s largest and most powerful particle accelerator, operated by CERN (European Organization for Nuclear Research).

It is located underground on the border between Switzerland and France, near Geneva.

기본 정보

항목 설명

운영 기관 CERN (유럽 입자물리 연구소)

완공 연도 2008년

위치 스위스–프랑스 국경, 지하 약 100미터

길이 원형 형태, 약 27km

입자 종류 주로 양성자(proton), 때때로 납 원자핵

에너지 충돌 에너지 최대 14 TeV (테라전자볼트)

주요 목적

LHC의 목적은 기본 입자의 성질과 우주의 기원을 이해하기 위해 고에너지 입자 충돌 실험을 수행하는 것입니다.

주요 연구 분야:

• **힉스 보존(Higgs boson)**의 존재 확인

• 표준 모형(Standard Model) 검증 및 확장

• **암흑물질(dark matter)**의 단서 탐색

• 초대칭 이론(Supersymmetry) 테스트

• 쿼크-글루온 플라즈마, 빅뱅 직후 상태 재현 등

어떻게 작동하나요?

1. 양성자 가속: 입자를 점차 빠르게 회전시켜 거의 빛의 속도로 가속

2. 충돌: 반대 방향에서 온 입자들이 충돌

3. 검출기(detect): 충돌에서 발생하는 입자들을 추적, 분석

주요 검출기:

검출기 이름 설명

ATLAS 가장 큰 검출기, 힉스 보존 발견에 기여

CMS ATLAS와 유사하나 구조가 다름, 힉스 보존 공동 발견

LHCb 물질-반물질 비대칭 연구

ALICE 빅뱅 초기 상태의 쿼크-글루온 플라즈마 연구

주요 성과

연도 성과

2012 힉스 보존(Higgs boson) 발견 2013년 노벨 물리학상 수여

2015~현재 고에너지 실험 지속, 새로운 물리학 현상 탐색 중

2022 LHC 가동 3단계(“Run 3”) 시작 충돌 에너지 강화 및 데이터 수집 확대

미래와 의미

LHC는 “우주의 법칙을 밝히기 위한 현미경”입니다.

그리고 다음과 같은 역할도 기대됩니다:

• 표준 모형의 한계 극복

• 차원 이론(Extra Dimensions), 끈 이론(String Theory) 가능성 탐색

• 미지의 입자 또는 암흑물질 존재 확인 가능성

CERN은 업그레이드 버전인 **High-Luminosity LHC (HL-LHC)**도 건설 중이며, 2029년 가동 예정입니다.

궁금하신 것이 더 있다면 예를 들어:

• 힉스 입자 구체적으로?

• CERN 내부는 어떤 구조?

• 초대칭(SUSY) 이론이란?

등 자세히 알려드릴 수 있습니다!