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우리를 둘러싼 자연은 과연 무엇으로 이루어 졌을까. 입체물리학은 이러한 의문에 대한 해답을 찾는 학문이다. 자연계를 구성하는 힘은 중력과 전자기력, 약력, 강력 등 4가지이다. 이 가운데 전자기력과 약력, 강력을 설명하는 이론이 바로 '표준모형'으로 물리학의 기초 이론이다. 표준모형을 이용하면 '케이온(Kaon)'이라는 입자의 섞임 현상을 이론적으로 계산할 수 있다.
서울대학교 격자게이지이론 연구단(책임교수 이원종)은 격자 게이지이론 관련된 물리량을 슈퍼컴퓨터와 같은 대규모 전산장비로 계산해 케이온 물리학에 대한 연구를 하고 있다. 그 동안 표준모형에서는 양자색소역학의 현상을 정확하게 기술하기 어려워 진위 판별이 힘들었다. 그러나 격자 게이지이론 분야가 컴퓨터의 발달과 함께 개척되면서 양자색소역학으로부터 발생하는 물리적 효과를 계산할 수 있게 됐다.
입자가속기 실험을 통하여 Kaon 입자의 Indirect CP 위반을 나타내는 물리량 은 0.5% 수준의 오차로 정밀하게 측정되어 있다. 연구단의 이번 연구를 통하여 CP 위반의 물리량 을 표준모형으로 계산하면 이론적 결과를 얻었다. 또 이론과 실험을 비교하여 얻어진 결과들은 초표준모형의 존재에 대한 결정적인 단서를 제공할 것으로 예상된다. 특히 연구단은 직접 계산한 결과가 반영된 값과 FNAL/MILC 연구단에서 계산된 결과를 사용하여 표준모형으로부터 직접 를 계산하였는데, 그 결과가 실험값과 비교하여 3.6의 차이가 났고, 이 차이는 표준모형의 기본 가설 중 하나 이상이 붕괴될 가능성을 제시하기 때문에 국제적으로도 큰 주목을 받고 있다. 또 표준모형이 붕괴된다면, 이를 대체할 초표준모형을 찾기 위한 새로운 물리분야 탄생 가능성이 높아 물리학계에 상당한 파급효과를 가져올 것으로 보인다. 이원종(사진) 교수는 "대규모로 CPU를 병렬 연결해 과학 계산에 사용하는 연구가 활발히 이뤄진다면 국내 슈퍼컴퓨터 전산 능력을 한 단계 높이고 향후 CPU응용 프로그램 개발에 필요한 원천기술을 확보하는 계기가 될 수 있다"고 설명했다.
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