⑯ 시공의 양자장: 입자
이 글은 우주의 물질과 힘을 이루는 기본 입자를 양자장의 들뜸이라는 관점에서 설명하고, 현대 물리학의 표준모형이 세계를 어떻게 구성하는지 살펴본다.
물질을 이루는 페르미온은 쿼크와 렙톤으로 나뉘며, 업·다운 쿼크가 양성자와 중성자를 만들고 전자와 중성미자가 원자와 물질 세계의 기본 구성요소를 이룬다.
보손은 전자기력·강력·약력을 매개하는 광자·글루온·W·Z 보손과 질량 형성에 관여하는 힉스 보손으로 이루어져 있으며, 이들과 페르미온이 표준모형의 기본 구조를 형성한다.
그러나 표준모형에는 중력이 포함되지 않고, 암흑물질과 암흑에너지 역시 아직 완전히 설명되지 않아 현대 물리학에는 중요한 빈틈이 남아 있다.
로벨리는 일반상대성이론이 시공간을 물리적 장으로 설명하고 양자론이 모든 장의 양자적 성격을 드러냈다면, 시공간 자체도 양자화되어야 한다고 보며 이를 루프 양자중력로 향하는 출발점으로 삼는다.