Research > Theoritical High Energy Physics

• KAIST 고에너지 이론물리 그룹은 물질의 가장 기본적인 구성요소와 그들 구성요소 사이에 작용하는 궁극적인 자연법칙을 찾는 입자물리학과 입자 물리학 법칙을 바탕으로 우주의 역사와 미래를 이해하고자 하는 우주론을 연구하고 있다.


• 현재 입자물리학의 표준 모형은 다양한 실험 결과에 의해 그 타당성이 검증되었으나, 자연법칙의 궁극적인 이론으로 여겨지지 않으며, 초끈이론이나 M이론과 같은 좀 더 완전한 이론의 저에너지 유효이론라 생각된다. 우주론 분야의 표준 이론인 빅뱅 우주론 역시 우주팽창과 우주배경복사 등 여러 관측사실을 잘 설명하고 있으나, 이 또한 많은 의문점을 가지고 있는 불완전한 이론이다.


• 초끈이론은 지금까지 시도된 것들 중 가장 매력적인 양자중력이론이다. 최근 초끈이론의 비약적인 발전을 통해 11차원 시공간에서 M이론이라고 불리는 더 근원적인 이론이 존재하며, 알려진 모든 10차원 시공간에서의 초끈이론들은 이 M이론의 특별한 극한형태에 해당한다는 것이 알려졌다. 초끈이론에 관한 본 연구그룹의 주 연구 주제로는 D-brane의 성질, matrix이론, 그리고 Anti-de Sitter 시공간에서의 초끈이론과 등각장론 사이의 대응성 등을 들 수 있다.


• 입자물리학 표준모형의 다음 단계의 물리 법칙으로 가장 그 가능성이 높은 것은 TeV 에너지 스케일에서 초대칭성이 나타나는 것이다. 초대칭 이론 분야에서 본 연구그룹의 주 연구분야는 초대칭의 깨어짐에 대한 이론적인 이해와 앞으로 행해질 실험들에서 볼 수 있는 초대칭 입자들의 현상론적 성질이다. 입자물리현상론 분야에서 현재 연구되고 있는 다른 주제들로는 새로운 공간 차원을 가지는 brane이론, K와 B중간자에서 CP대칭성 깨어짐, 그리고 중성미자의 질량 등이 있다.


• 인플레이션 우주론은 빅뱅 우주론의 의문점들을 대부분 해결해 주었으나, 아직까지 이론적으로 완벽한 형태의 인플레이션 이론은 알려져 있지 않다. 우주론에서의 본 연구그룹의 주 연구주제로는 인플레이션 이론의 구성, 초기 우주구조의 형성 및 그 진화 등이 있으며, 또한 최근에 관측된 우주의 가속 팽창을 주는 진공에너지의 의미를 이해하는 연구도 진행하고 있다.