LHC, 현대 물리학의 최전선

책을 시작하며
자싱 최대의 실험 장치 LHC / LHC는 인류 진보의 척도 / LHC의 과거, 현재, 미래 / 과학자란 인간의 가장 행복한 상태

1부 데모크리토스의 꿈

1장 존재하는 것은 원자와 허공뿐
원자 분쇄기 / 더 보편적이고 더 근본적인 것을 찾아 / 더 이상 쪼갤 수 없는 존재 / 자연의 언어는 수학

2장 원자 속으로!
원자의 부활 / 전자의 발견 / 방사선에 매료된 사람들 / 원자 속으로 들어간 첫 사람, 러더퍼드 / 양자 역학이라는 새로운 마법 / 상자글: 막스 보른의 외손녀

3장 원자핵 속에도 세계가
원자 속에는 원자핵, 원자핵 속에는 양성자 / 중성자의 발견 / 유카와와 메손 / 상자글: 수수께끼의 물리학자 마요라나

4장 무수한 입자들의 왕국
반물질의 세계를 연 디랙 / 이 입자, 누가 주문한 거야? / 새로운 입자들의 홍수 / 쿼크의 기묘한 아름다움 / 상자글: 무한 계층론의 주창자, 사카다 쇼이치

2부 양자장의 바다에서

5장 입자 세계의 상식들
기본 입자 / 물리량과 크기 / 입자 세계의 기본 상수, e와 h

6장 입자 물리학의 근간, 게이지 이론
힘의 본질은 게이지 대칭성 / 양자 전기 역학, 무한대의 함정을 넘어 / 약한 상호 작용의 비밀을 벗기다! / 일반화된 게이지 이론 / 전자기-약 작용 이론과 와인버그-살람 모형 / 강한 상호 작용과 쿼크의 이론, QCD / 양성자의 구조 / 상자글: 완벽한 물리학자, 페르미

7장 우주를 지배하는 네 가지 힘

8장 표준 모형
표준 모형의 ‘11월 혁명’ / 표준 모형과 입자 가족의 완성 / 표준 모형의 한계

9장 가속기와 검출기의 짧은 역사
사진 건판에서 거품 상자까지 / 사이클로트론에서 싱크로트론까지 가속기의 역사 / 테바트론과 비운의 SSC / 상자글: 국가 안보와 입자 가속기

3부 CERN

10장 CERN은 실제로 존재하나요?
레만 호에서 / 천사와 악마의 연구소

11장 CERN의 역사
CERN의 탄생 / 가장 오래된, 그렇지만 언제나 새로운 질문의 답을 찾는 곳 / SC와 PS, 최초의 가속기들 / 가가멜 프로젝트, CERN의 첫 번째 성공 / ISR, 최초의 입자 충돌기 / W 보손과 Z 보손을 발견한 SPS / LEP, 세계 최고의 연구소 / 상자글: CERN의 산파, 루이 드 브로이 공작 / 상자글: AGS: 가장 생산적인 가속기 / 상자글: 존 애덤스

12장 웹이 태어난 곳
상자글: 최초로 WWW에 홈페이지를 만든 밴드

13장 CERN과 노벨상
CERN의 명장, 반 데르 메르 / 노벨상 수상자가 발에 채이는 곳

4부 지금은 LHC의 시대

14장 LHC 연대기

15장 지상 최대의 기계
초진공의 빔 파이프 / 초전도 전자석의 힘 / 지구 최대의 초저온 냉장고 / LHC의 예산 / 그리드 컴퓨팅

16장 양성자 충돌의 순간
CERN 가속기 복합 시스템 / 양성자 빔 / 양성자가 충돌할 때 무슨 일이 일어나는가? / 왜 양성자-양성자 충돌인가?

17장 LHC의 실험실들
입자를 쫓는 거인, ATLAS / 에펠탑보다 무거운 CMS / 테라전자볼트 나라의 ALICE / 보텀 쿼크 전문가, LHCb / TOTEM과 LHCf

18장 LHC의 과제들
힉스 입자를 찾아라! / 표준 모형 파헤치기 / 대통일 이론의 흔적을 찾는 LHC / 초대칭성은 존재하는가? / 여분 차원은 존재하는가? / 암흑 물질 만들기 / 블랙홀 소동

19장 LHC의 시대
첫 번째 빔의 날 / 사고 / 다시 가동되는 LHC / LHC가 돌아왔다! / 대폭발에 가장 가까운 곳 / 상자글: LHC의 한국 연구진

20장 처음 3년
예감 / 2012년 7월 4일 / 제1막이 내리고 / 2013년 노벨 물리학상 / LHC 다음 단계, 그리고 그 너머

책을 마치며 / 감사의 말 / 증보판에 부쳐 / 용어 해설 / 후주 / 더 읽을 책들 / 연표 / 찾아보기 /
도판 저작권