우리는 진공을 만났다. 그것은 모든 마당들 중에서 가장 조용한 상태이다. 아무것도 하지 않고 있는 마당이 진공이다. 진공은 타고난 양자 불확정성 때문에 조금씩 꿈틀대고 있지만, 평균값이 0이다.
그러나 무 속에서도 0이 아닌 마당이 하나 있다. 이것은 결코 사라지지 않고, 결코 자신을 주장하는데 실패하지 않으며 결코 가장 조용한 상태로 잦아들지 않는다. 그리고 이것은 사라지지 않기 때문에 또한 사라질 수도 없기 때문에 진공의 일부로 간주 된다.
이것은 진공이 얼어붙을 때 자리가 잡힌 결정 구조이다. 완벽한 진공에서 모든 마당이 0이 되어도, 이른바 힉스 마당은 양의 값을 가진다. 힉스 마당은 양자덩어리 또는 힉스 입자로 온다. 힉스 입자를 낡은 진공에서 떨어져나온 조각이라고 부르는데 진공 자체의 일부이기 때문이다. 얼어붙은 진공 속에 사는 돌고래를 생각해보면 돌고래는 얼어붙은 진공에 산다는 것을 안다. 결정은 진공의 일부이다. 같은 방식으로 힉스마당은 우리의 진공 중 일부이다. 우리가 사는 진공에는 힉스 마당이 있다.
힉스 마당이 하는 가장 결정적인 일은 입자(모든 물질)에 질량을 주는 것이다. 질량은 관성의 척도이고 관성은 물질이 밀거나 끄는 것에 대한 자연스러운 저항이다. 관성이 없으면 언제 어디서나 모든 것이 빛의 속도로 날아다닐 것이다.
하지만 대부분의 물질들은 빛의 속도로 날아다니지 못한다. 그 이유는 힉스 마당이 걸리적거리기 때문이다. 이 걸리적거림을 우리가 질량으로 느끼는 것이다. 이것은 입자들이 어디를 가든지 끌고 다녀야 하는 십자가와 같다.
힉스마당에 영향을 받지 않고 자유롭게 통과하는 것은 빛알(빛의 입자)이다. 진공 속에서 자유롭게 다니는 입자들은 빛의 속도로 달린다. 다른 것들은 모두 느려진다.
힉스 마당이 더 많이 걸리적거릴수록, 그 입자는 더 무거워진다. 따라서 입자에 실제로 질량을 주는 것은 힉스마당이다. 뿐만 아니라, 힉스 마당은 입자의 질량을 각각 결정하고, 그 입자의 고유성을 대부분 결정한다. 힉스마당은 전자와 쿼크를 오늘날 알려진 대로 만든다. 그리고 현재의 당신을 만든다.
물리학자들은 입자들의 족보 뒤에 주기율표와 비슷한 패턴이 있을 것이라고 생각한다. 이러한 표을 찾으면, “왜 입자들은 지금과 같은 방식으로 생겨났을까?” 같은 질문에 도움이 될 것이다.
만약에 힉스 마당을 녹이면 초기 우주의 역사에서 있었던 결빙 과정을 반대로 일으키는 것이다. 질량에서 풀려나온 에너지는 변환되지만 결코 사라지지 않는다. 이 변환은 누군가를 증발시키는 것과 같다. 원자들은 흩어진다. 그러나 몸을 이루던 원자들은 우주에서 사라지지 않는다. 단지 몸의 구조만 사라진다. 만약 물리학자들이 힉스 마당을 녹인다면 그들은 사람이 아니라 소립자들을 증발시키는 것이다.
<우주의 구멍> 중에서
좀 어려운 내용인가요?
한마디로 우주를 이루고 있는 진공속에는 힉스마당이라는 것이 존재하는데 이 힉스마당이 진공속에 있는 에너지 입자에 질량을 부과해서 현재의 우리의 모습을 만든다는 이야기입니다.
그러니까 힉스 마당이 입자의 질량을 각각 결정하고, 그 입자의 고유성을 대부분 결정한다. 이 과정에서 사람이 생겨났다. 이런 얘기구요. 만약에 진공속에 있는 힉스 마당을 녹인다면 입자에서 질량이 사라지고 에너지만 남게 되겠지요. 그렇게 녹은 에너지는 이 우주안에서 변환되지 않고 결코 사라지지 않는다는 것.
즉 우리가 죽으면 우리의 몸을 구성했던 물질(힉스마당이 부여한 질량과 고유성)이 사라지면서 에너지의 형태가 되어 우주로 되돌아간다는 뜻으로 이해하시면 될것 같습니다.
