일단 첫 주에는 비 물리전공자를 위한 입자물리 입문과 가속기에 대한 수업이 있었다.

Oxford 대학에서 오신 Close 교수님은 참 입자물리의 중요한 사안들을 정말 알아듣기 쉽게 설명을 잘하셨다. 개인적으로 입자물리를 전혀 모르는데 감을 잡고 싶으신 분은 이 강의를 들어 보시면 도움이 될 것 같다고 생각한다. 대칭성 깨짐에 대해서 이런저런 비유로 설명을 여러번 하시면서 강조를 많이 하셨다. 아무래도 Higgs Mechanism에 대한 인식을 잡는데 중심을 많이 두신 듯.

필요하신 분들은 작년 강의를 참조.
http://indico.cern.ch/tools/SSLPdisplay.py?stdate=2007-07-2&nbweeks=6

참고로 첫날에 있는 CERN 에 대한 Film도 참 괜찮다. CERN 50주년 기념으로 만든 영상인 것 같은데 CERN에서 행해지는 일에 대해서 일반인들에게 최대한 잘 설명할 수 있도록 노력한 영상인 듯. 다만 interview 마다 2007년에 LHC가 돌아가기 시작하면 이라고 말하는 것이 맘에 걸리는 부분. 지금은 2008년 여름이라고!!!

강의를 듣다가 새삼 깨닫고 노트 정리한 것들

1. LHC는 우주에서 가장 찬 곳이 아니다! 고딩 동창 박모양이 수업시간에 그렇게 들었다고 했으나  LHC의 superconductor는 2K정도에서 동작할 예정 저온물리 실험실에서는 mK은 기본 nK까지도 내리므로 그 실험실이 가장 차가운 곳일 듯. 다만 우주배경 복사보다는 낮으므로 대부분의 우주공간 보다 찬 곳은 맞는 듯.

2. LHC Accelerator의 Magnet은 8.3T 정도라고 한다. 순간 움찔 놀랐다... 난 세상에서 제일 쎈 Magnet이 2T라는 근거없는 생각을 갖고 있었는데 google 결과 현재 23T 정도까지 구현했다고 한다. 8T 정도야 머 껌일 듯.... 하지만 27km나 되는 구간을.... 그렇게 만들려면 쉽지 않을 것이란 생각이 든다. 얼핏 누군가에게 20 kA의 전류가 superconductor에 흐른다고 들었었다....(detector에서 흐른다는 이야기였는지 확실치 않음....)

3. Hot Dark Matter는 가볍고 빠른 물질들을 의미하고 Cold Dark Matter는 무거운 물질들을 의미 SUSY의 LSP는 CDM의 candidate이고 neutrino등은 HDM 중 하나라고 생각되고 있음. Cosmic String 공부하며서 헷갈렸었는데 나름대로 정리하게 되었음.

4. Z boson lifetime measurement로 lightweight neutrino는 3 종류라는 것을 밝혀냈다고 함. 입자에 대해서 공부를 많이 안해서 그런지 완전 새로 알게 된 내용이었다. Z boson의 resonance peak(?)을 fitting 할 때 40GeV 보다 가벼운 neutrino가 3개 일 때 실험 값과 정확히 fit하고 그 외의 숫자일 때는 맞지 않음. 앞으로 입자물리에 대해 자세히 lecture할 때 이 내용에 대해서 좀 더 자세히 알고 싶다. 교수님께서 그렇다고 4번째 generation이 무조건 존재하지 않는다는 얘기는 아니라고 하심. 단지 존재한다면 그 generation의 neutrino는 매우 무거워야 한다.

5. Accelerator 강의는 너무 technical 해져버렸다. 무슨 말인지 거의 모르겠음. 아마 그 분야에 전공하려는 사람 아닌 이상 알아들을 수 없을 듯. 시작할 때 Mag Dipole로 path 를 guide하고 Quadrupole로 focusing 한다는 얘기 정도만 알아 들은 듯. transverse motion 방정식 풀고 phase space로 가면서 부터 안드로메다 행. 다음 주에 이런 technical 강의가 많던데 걱정된다....

의문 점 하나: 왜 neutrino만 oscillation이 관측 되는 것일까??? elctron<>muon<>tau oscillation에 대해 이야기 못들어 본 듯 한데, 친구들과 내린 잠정적 결론은 neutrino의 mass difference가 작아서 mixing angle이 꽤 큰 반면 다른 elementary particle등은 mass difference가 큰 스케일로 있어서 거의 family와 mass가 근사적으로 일치하기 때문이라고.... 혹시 답을 아시는 분 있으면 알려주시길 바랍니다~