신의 입자 '힉스'에 음표값 매긴 음악 들어보니

누가 신의 입자를 수치로 변환시켜 피아노 소리로 들을 수 있으리라 상상이나 했을까? 하지만 이태리 과학자들이 이를 가능하게 만들었다.

이태리의 과학자들이 지난 4일 스위스 핵입자물리학연구소(CERN)에서 아주 높은 확률로 존재를 확인한 ‘신의 입자’인 힉스(로 여겨지는)입자 데이터에 값을 매겨 그대로 음악으로 만들어 공개했다.

디스커버리뉴스는 10일 과학자들이 힉스(로 여겨지는)입자에 음향을 부여한 결과 이 결과 스페인에서 19세기 초반에 유행하기 시작한 쿠바의 춤곡 하바네라와 비슷한 것으로 드러났다며 이를 소개했다.

힉스입자는 1964년 영국 에든버러대 피터 힉스 교수가 원자를 구성하는 원자 내부의 입자들에 질량을 부여해 주는 역할을 하는 입자로서 그 존재를 예견해 왔는데 그동안 그 존재를 확인하지 못해 오다가 마침내 그 존재 흔적을 확인했다. (기사 맨 아랫부분 음악파일을 실행하면 직접 직접 음악을 들어 볼 수 있다.) CERN 과학자들은 실험을 통해 26기가전자볼트의 무게를 갖는 힉스 입자에 상당하는 흔적을 발견했다.

유럽첨단네트워크전달 그룹인 단테(Dante Delivery of Advanced Network Technology to Europe)의 도메니오 비시난자 프로덕트매니저는 “힉스힙자 발표가 있자마자 이 실험데이터에 음향을 넣는 작업을 했다”고 디스커버리 뉴스와의 인터뷰에서 말했다.

비시난자는 이 분야 전문인 마리아 파올라, 소렌티노 아스트라, 그리고 컴퓨팅 프레임워크를 제공하는 쥬세페 라로카 등과 함께 이 작업을 진행했다.

그는 “이 데이터를 음악화하는 작업(sonfication)은 음표를 각 데이터에 붙이는 방식으로 이뤄졌다. 따라서 우리가 음악을 듣는 것은 입자가속기 속에서 확인한 힉스(로 여겨지는) 입자데이터를 소리로 듣는 것”이라고 말했다.

과학자들은 원래의 수치 데이터들 사이에 있는 값을 멜로디 음표사이의 간격으로 표시해 반영했다. 데이터값이 증가하거나 감소하면 음표사이의 간격이 그야 따라 좁아들거나 늘어난다.

비시난자는 이런 방식으로 어떤 과학적 데이터의 정형성도 멜로디로 표현된다“고 말했다

데이터를 음악화하는데 있어서 각 떨림음은 5기가전자볼트(5GeV)씩 올라간다. 힉스입자는 126기가볼트 질량에너지(eV)범위에 있다. 악보기록에서 볼 때 가장 높은 3개 음표로 구성돼 있다.

비시난자는 “이 데이터를 음악화함으로써 우리는 이 혁신적 발견을 대중들이 더 이해하기 쉽게 만들었죠”라고 말했다.

이들은 피아노 솔로버전을 만든 후에 베이스,타악기, 마림바와 실로폰으로 멜로디를 더해 들려준다.

CERN의 양성자 충돌데이터를 음악으로 만드는데는 엄청나게 복잡한 데이터 네트워킹과 처리용량이 필요하다. 힉스 멜로디를 만들기 위해 과학자들은 최고 40Gbps의 속도를 자랑하는 범유럽 GEANT네트워크, EGI그리드컴퓨팅 인프라 등 연구용 고속네트워크를 사용했다.

다음은 힉스입자 데이터를 수치화해 들을 수 있도록 만든 음악파일이다. 직접 신의 입자에 음표값을 매겨 만든 음악을 들어보자.