미션

Center for Axion and Precision Physics

액시온 및 극한상호작용 연구단 (CAPP)은 우리 우주의 물질 반물질 비대칭 (Matter-Anti-Matter Asymmetry) 신비뿐만 아니라 암흑물질 (Dark Matter)의 본질에 대한 탐구를 위한 기초연구를 수행할 것입니다.

액시온 및 극한상호작용 연구단 (CAPP)은 2013년 10월 한국기초과학연구원 (IBS) 연구단 모집에 엄선되어 설립된 물리학분야 연구단입니다. 우리 연구단은 우리 우주의 물질 반물질 비대칭 (Matter- Anti-Matter Asymmetry) 신비뿐만 아니라 암흑물질 (Dark Matter)의 본질에 대한 탐구를 위한 기초연구를 수행할 것입니다.

우리 연구단이 중점적으로 연구하고자 하는 암흑물질 (Dark Matter)은 강한 CP문제 (Strong CP-problem)의 해결책으로 제기된 입자인 (Strong CP-problem) 액시온 (Axion) 입자입니다. (비록 강한상호작용이 중성자 (Neutron)¹ 의 거대한 전기 쌍극자 모멘트 (Electric Dipole Moments)를 가능하게 하지만, 실험적 한계는 예상에 비해 10배 정도 미치지 못합니다.) 액시온 (Axion) 질량은 현재까지 알려지지 않은 이론변수 (Theory Parameters)에 영향을 받으며, 선험적으로 그 질량의 범위는 매우 클 것으로 추정됩니다. 0.001meV ~ 1 meV 사이의 질량을 가진 액시온 (Axion)이 이상적인 암흑물질 후보 (Dark Matter Candidates)가 될 것입니다. 현재 우리 연구단은 1980년대 P. Sikivie 교수에 의해 처음 발명된 공명 극초단파 기술 (Resonant Microwave Technique)을 연구하고 있습니다. 이를 바탕으로 우리 연구단은 암흑물질 헤일로 (Local Dark Matter Halo)의 10% 정도로 작은 액시온 암흑물질 (Axion Dark Matter)이라도 민감하게 탐색할 수 있는 단계까지 연구성과를 끌어 올리는 데 목표를 두고 있습니다.

동시에, 우리 연구단은 Muon g-2 실험을 위해 개발된 기술을 사용하여 양성자 전기 쌍극자 모멘트 (Proton Electric Dipole Moment) 실험을 수천배 가량 향상시킬 뿐만 아니라 전 세계의 입자 가속기 (Accelerator)의 향상을 촉진할 것입니다. 10^-29ecm 까지 민감도를 향상시키고자 목표는 우리 연구를 세계 최고의 하드론 전기 쌍극자 모멘트 (Hadron EDM) 실험이 될 수 있도록 할 것 입니다. 우리는 이러한 연구노력을 통해 물리학을 1000TeV 범위까지 확장시킬 수 있을 것으로 기대하며, 이는 스위스에 위치한 CERN 연구소에서도 수행하고 있는 거대입자 가속기 물리학과 상호 보완적 연구가 될 것입니다.

우리 연구단은 인종, 종교, 성별에 관계없이 최고의 능력과 진실성을 가지고 연구에 전념할 수 있도록 적극 장려합니다.

¹ 중성자(Neutron)는 내부 회전(Internal Spin Rotation)을 하는 성질 때문에 자석과 같은 특징인 자기 쌍극자 모멘트(Magnetic Dipole Moment)를 지닙니다. 만일 중성자가 건전지처럼 자축을 따라 전하의 분극현상을 가지는 것으로 밝혀진다면 (전기 쌍극자 모멘트: EDM), 이는 자연계를 이해하는 데 중요한 단서가 될 것입니다.