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우주의이해 대통일장이론 & 반물질· 물질

*수*
최초 등록일
2013.01.22
최종 저작일
2012.06
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소개글

대통일장이론 & 반물질· 물질을 주제로 쓴 우주의 이해 마지막 레포트

목차

1. 통일장 이론이란?
2. 자연계에 존재하는 4가지 기본 힘
3. 대통일장이론 역사
4. 반물질이란
5. 물질이란
6. 반물질은 이제 더 이상 공상 속의 얘기가 아니다, 실제로 존재한다
7. 왜 반물질은 없는가?
8. 대통일 이론에서의 물질-반물질 비대칭

본문내용

<통일장 이론이란?>
통일장 이론은 자연계의 4가지 힘인 중력, 전자기력, 약한 상호작용 그리고 강한 상호작용을 통합하려는 시도의 대표적인 접근 방식이다. 지금까지 알려진 힘의 종류는 4가지로 중력, 전자기력, 강한 핵력, 약한 핵력이 있다. 과학자들은 이 힘들을 통일장이론을 통해 입자들 사이에 작용하는 힘의 형태와 상호관계를 하나의 통일된 개념으로 기술하고자 했다.
1. 만유인력 ; 물질끼리 잡아당기는 힘
2. 전기력 ; 전기적으로 당기는 힘 자기력 ; 자석끼리 당기는 힘
3. 핵력 ( 강력 ) ; 양성자를 핵에 묶어두는 힘
4. 핵력 ( 약력 ) ; 원자핵이 다른 원자핵으로 변할 때 나타남

<중 략>

계속하여 강력, 약력, 전자기력을 하나로 묶는 ‘대통일장이론(grand unification theory)’의 수학적 기술이 가능하게 되었다. 이를 게이지이론이라고 한다. 게이지이론은 어떤 종류의 전하를 띠고 있는 입자 사이에 게이지입자들이 매개하여 상호작용하는 것으로 설명한다. 대통일장이론은 입자들이 일정거리 이하로 가까워지면 전자기력, 약력, 강력 등 세 힘이 하나의 힘으로 기술됨을 보여준다. 그러나 이 이론은 몇 가지 문제점을 안고 있다. 이 문제점을 해결하기 위해 초대칭이론을 사용하였으나, 현재까지 초대칭입자는 발견되지 않았다.

현재 대통일장이론에 의해 전자기력, 약력, 강력은 통일되었으나 아인슈타인이 시도하였던 중력과의 통일은 아직 이루어지지 않았다.

<중 략>

한편 강입자 수가 보존되지 않은 게이지 상호 작용은양성자를 붕괴시킬 수 있으며, 현재까지 알려진 양성자의 수명에 대한 실험 한계치 (약 1033년 이상)를 만족하기 위해서는 강입자 수가 보존되지 않은 상호 작용을 매개하는 게이지 입자의질량이 1015 GeV보다 커야 한다는 사실이 도출된다. 또한대통일 이론에서는 무거운 힉스 입자를 통해서 강입자 수가 보존되지 않는 상호 작용이 발생할 수도 있다.약한 상호 작용에서는 C 대칭성이 최대로 파괴되어 있으므로 대통일 이론에서 무거운 게이지 입자와 힉스 입자를 통한강입자 수 비대칭에 필요한 C 대칭성 파괴는 어렵지 않게 구현된다.

참고 자료

없음
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