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물리학 표준모형

2012년 심화반 발표자료
by

재현 박

on 6 February 2015

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Transcript of 물리학 표준모형

down
박재현
물리학 표준모형
고전역학과 양자역학
쿼크
중성미자
중성미자는 약한 핵력과 중력에만 반응

하는 아주 작은 질량을 가진 기본입자

이다. 2011년 CERN에서 한 실험에서,

빛보다 빠른 결과가 나와 논란이 일었

다. 그러나 곧 사실이 아님이 밝혀졌다.
4가지 힘
양자역학에서는 힘을 4가지로 나눈

다. 힘의 크기가 큰 순서대로 강한 핵

력, 전자기력, 약한 핵력, 중력이다.
스칼라 보손
고전역학
양자역학
고전역학은 물체에 작용하는 힘과 운동의 관계

를 설명하는 물리학이다. 운동법칙을 만든 뉴턴

의 이름을 따 뉴턴 역학이라고 부르기도 한다.

고전역학은 주로 거시적인 현상들을 설명하는

데 이용된다.
양자역학은 원자, 전자와 같이 미시적인 입자들

의 운동을 연구하는 분야이다. 고전역학이 원자,

전자와 같은 입자에는 맞지 않아서 연구된 역학

이다. 앞으로 설명할 표준모형이 양자역학과 관

련이 깊다.
쿼크는 양성자, 중성자와 하드론들

을 구성하는 기본 입자이다. 쿼크에

는 위, 아래, 맵시, 기묘, 꼭대기, 바

닥의 6가지가 있다.
up
up
down
양성자
up
down
중성자
렙톤
렙톤은 물질의 가장 기본적인 구성

요소이다. 전자, 뮤온, 타우온과 각각

의 중성 미자가 존재하며, 전자, 뮤

온, 타우온은 모두 -1의 전하를 가지

고, 중성 미자는 전하를 갖지 않는다.
쿼크의 색전하
쿼크는 색전하라는 것을 갖는데, 색전

하는 빨강, 파랑, 초록의 세가지로 나

뉜다. 쿼크가 입자를 구성할 때 이 색

전하는 반드시 무색(빨강+파랑+초

록)이 되어야 한다.
게이지 보손
게이지 보손은 힘을 매개하는 입자

다. 표준모형의 게이지 보손은 광

자, W, Z보손, 글루온이 있다.
강한 핵력
전자기력
중력
약한 핵력
4가지 힘
강한 핵력은 양성자, 중성자, 하드론을

구성하는 쿼크끼리 작용하는 힘이다. 이

힘이 전자기력 보다 강하기 때문에 원자

핵에서 양성자 끼리 붙어 있을 수 있다.
전자기력은 전기와 자기에 의한 인력

과 척력을 통틀어서 말한다. 두가지

극이 있어 같은 극끼리는 척력이, 다

른 극끼리는 인력이 작용한다.
약한 핵력은 방사성 물질이나 중성자의 붕

괴를 일으킨다. 즉, 어떤 소립자를 다른 소

립자로 바꾸는 힘이다. 예를 들면 중성자

의 down쿼크 하나를 up쿼크로 붕괴시키

면서 위크 보손(W )을 만들어 낸다.
-
중력은 우리 모두가 잘 알고 있고, 실생활

에서 쉽게 찾을 수 있는 힘이다. 중력은

물체의 질량이 클수록 강하게 작용한다.

물체끼리 끌어당기는 힘이다.
광자
W, Z 보손
글루온
전자기력
약한 핵력
강한 핵력
표준 모형중에서 스칼라 보손은 힉스 보

손 한 개 뿐이다. 힉스 보손은 다른 입자

에 질량을 부여하는 입자이다. 최근

CERN에서는 힉스 보손의 발견을 공식

적으로 밝혔다.
힉스 발견의 의미
힉스 보손은 발견한 것은 소립자들이 어

떻게 질량을 가지게 되었는지를 알 수 있

게 된 것이다. 유일하게 표준 모형중에

서 존재가 불확실 했던 힉스 보손을 찾은

것은 표준 모형 완성에도 의미가 있다.
u
c
t
d
s
b
Z
W
γ
g
e
μ
τ
v
v
v
e
μ
τ
감사합니다
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