과제번호 C050 (2003.4.29 - 2006.2.28)

 

 

 

사업단 개요

 

 

물리학에서 가장 근본적이고 고유한 문제는 물질의 궁극적인 구조, 물질과시공간, 그리고 우주의 근원을 규명하는 일이라고 할 수 있다. 이를 연구하는 분야가 바로 입자물리학과 우주론인데, 이 둘을 아울러 고에너지 물리학(High Energy Physics)이라고 하기도 한다. 현재 고에너지 물리학에서 실험적으로 검증된 패러다임은 Glashow, Salam, Weinberg 가 제창한 표준모형으로서, 이 모형은 상대론적 양자장론(Relativistic Local Quantum Field Theory) 및 게이지 장론(Gauge Field Theory)에 기반을 둔 이론이다. 모든 자연과학이 그러하듯이 고에너지 이론물리 분야도 이론과 실험 양 분야의 연구결과들이 종합되어야 위의 근원적인 질문에 대한 궁극적인 해답을 얻을 수가 있다.

표준모형의 여러 예측에 대한 검증은 현재까지 수많은 실험을 통해 거의 다 이루어졌으나, CP 붕괴에 대한 전반적인 검증은 현재 KEK, SLAC 등의 B factory에서 활발하게 이루어지는 중이며, 힉스 입자의 발견은 아직 이루어지지 않고 있어, 이에 대한 실험이 Tevatron, 거대 하드론 가속기(Large Hadron Collider = LHC) 등에서 수행될 예정이다. 또한 표준모형이 지니는 게이지 계층성 문제 및 중력의 양자화 문제를 해결하기 위해서는 초대칭성을 도입해야 하는데, 초대칭 입자들의 생성과 붕괴, 그리고 그들의 양자보정에 의한 간접적인 효과들을 위에서 언급한 실험들을 통해 연구해 볼 수 있다. 또한 초대칭성의 깨어짐과 초끈, M 이론 등의 저에너지 유효장론, brane 이론과 고차원 장론 등의 이론으로부터 예측되는 여러 현상론에 대한 연구는 향후 상당한 기간동안 고에너지 이론물리 분야의 중요한 주제가 될 것이다. 아울러, 초기 우주의 진화를 설명하는 인플레이션 모형을 여러 입자물리 모형에 부합되게 만드는 연구라든지, 초대칭, 초끈, M 이론 등에 등장하는 새로운 입자들이 우주의 생성과 진화에 미치는 영향, 그리고 최근에 발견된 우주의 가속팽창 등을 고에너지 물리의 기본법칙들로부터 잘 이해하는 일들은 우주론과 입자물리학을 연구하는 이론물리학자들에게 공동된 관심사이다. 더구나 COBE, MAP, PLANCK, SDSS 와 같은 대형 관측 프로젝트를 통하여 우주 내의 배경복사 분포나 물질의 밀도 분포 등에 대한 관측자료들이 이미 얻어졌거나 가까운 장래에 얻어질 것이므로, 이에 관계된 연구는 더욱 더 세계적으로 각광을 받게 될 것이다.

이러한 측면에서 본 연구진은 위에서 기술한 문제들에 대한 연구를 본 사업의 "고에너지 이론물리 연구"라는 이름 아래 주과제로 선정하였으며, 그 내용은 "B, K 중간자 및 중성미자계에서의 플레이버 변환 및 CP 붕괴 연구", "초대칭 이론 및 brane 이론과 그 현상론", "우주론"의 세 가지 분야로 나눌 수 있다. 각 분야는 물론 하나의 근본적인 물리법칙에 의해 설명될 수 있어야 하므로 궁극적으로는 서로 밀접한 연관성이 있다고 하겠다.

 

사업단 조직

 

 

본 사업팀은 총 3인으로 구성되어 있으며, 각 참여교수별로 수행되어질 세부과제는 다음과 같다.

 

구분

성명

수행과제

사업팀장

고병원

B, K 중간자 및 중성미자계에서의 플레이버 변환 및 CP 붕괴 연구

참여교수

최기운

초대칭 이론 및 brane 이론과 그 현상론

참여교수

E. Stewart

우주론

 

사업단 참가교수

 

구분

성명

전공

소속학과

사업팀장

고병원

입자물리

물리학과

참여교수

최기운

입자물리

물리학과

참여교수

E. Stewart

우주론

물리학과

 

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