5.14 예측된 입자

목차 ／ 제5장: 미시적 입자

도입
**에너지 실 이론(EFT)**은 ‘여분의 중력’을 설명하기 위해 새롭고 무거우며 어디에나 있는 안정 입자를 가정할 필요가 없습니다. 그러나 실–바다–장력의 동역학은 특정 환경에서 형성되고 잘 보이지 않는, 전기적으로 중성이고 결합이 약하며 위상적으로 보호된 장수(長壽) 구성을 자연스럽게 허용합니다. 이 후보들은 두 가지 제약을 만족해야 합니다. 첫째, 빅뱅 핵합성과 **우주배경복사(CMB)**의 총량을 어지럽히지 않을 것. 둘째, 지상 실험의 ‘보이지 않음/잡히지 않음’ 결과와 모순되지 않을 것. 이 전제 위에서 EFT는 ‘만들기 쉽고 찾기 어려운’ 몇 가지 안정(또는 초장수) 구성을 구체화하고, 구조상 그림, 풍부해지기 쉬운 장소, 탐색 방법, 잠재적 용도를 제시합니다.

I. 중성 경환 N0 (최소 폐루프, 근접장 자체 소거, 초약결합)

• 구성: 하나의 에너지 실이 유한 두께의 고리로 닫히고, 내부에는 위상이 락된 전면이 달립니다. 근접장의 배향 질감은 쌍쌍이 소거되어 전기적 중성이 되며, 원거리에는 매우 얕은 ‘그릇’만 남습니다.
• 안정성: 위상 락과 위상적 폐합이 핵심이며, 외부 장력이 임계 이하일 때 장시간 자립합니다.
• 주 서식지: 차갑고 희박한 분자운, 은하 헤일로의 바깥층, AGN 제트 말단의 냉각 껍질.
• 군집/결합: 대집단은 약한 ‘관성 바닥’을 더합니다. 전단–재결합이 동작하면 L2(맞물린 이중 고리)로 결합하거나 위상 협동으로 성긴 ‘링 배열’을 형성합니다.
• 중성미자와의 차이: N0는 두꺼운 밴드를 가진 실 고리로 근접장의 전기를 상쇄합니다. 중성미자는 근접장이 거의 없고 키랄리티가 고정된 초박형 위상 밴드에 가깝습니다.

II. 맞물린 이중 고리 L2 (Hopf 링크, 더 높은 위상 장벽)

• 구성: 두 개의 폐루프가 Hopf 방식으로 맞물리며, 각자 위상 전면을 지닙니다. 전체는 중성입니다.
• 안정성: 링크 수가 추가 장벽을 제공하여, 해제에는 재결합이 필요합니다.
• 주 서식지: 마그네타 자기권, AGN 근핵의 강전단층, 병합 잔여 고장력 껍질.
• 군집/결합: L2 무리는 성긴 ‘체인망’을 이루어 얕은 분지의 점성을 키우고, 더 진행되면 B3(보로메오 삼중 고리)로 성장하거나 N0로 분해됩니다.

III. 삼중 보로메오 B3 (하나를 끊으면 나머지 분리·3차 안정)

• 구성: 세 고리가 보로메오 패턴으로 엮이며 총중성입니다.
• 안정성: 삼자 상호부여로 국소 극소에 더 깊게 걸려 L2보다 교란에 강합니다.
• 주 서식지: 병합 후 어닐링 단계, 초신성 껍질 재충전기의 냉각 섬.
• 군집/결합: B3는 N0/L2를 코어로 품어 다층 골격을 만들고, 개체수가 늘면 국소 가이딩과 에코 수명이 늘어납니다.

IV. 실–바다 마이크로버블 MB (장력 껍질 + 바다 압력·Q-ball 유사 중성 덩어리)

• 구성: 바다의 작은 주머니가 더 높은 장력의 껍질에 봉인되어 이음매 없는 버블을 이룹니다. 겉보기엔 중성입니다.
• 안정성: 껍질 장력과 내부/외부 압력이 평형을 이루며, 재결합이 꿰뚫지 않으면 수명이 매우 깁니다.
• 주 서식지: 대유량 제트 말단, 은하단 매질의 압력 포켓, 코스믹 보이드 경계의 장력 주름.
• 군집/결합: 다수의 MB는 소프트 코어 군집을 만들고, N0/L2와 닿으면 코어–셸 복합체를 이룹니다.

V. 자기 링렛 M0 (중성, 토로이달 플럭스, 자기 강·전기 약)

• 구성: 중성 고리가 양자화된 토로이달 플럭스를 가둡니다(컴팩트한 위상 되감기와 동치). 실 코어 없이도 가능하며, 장력/위상장의 토로이달 통로 자체가 코어입니다.
• 안정성: 플럭스 양자화와 위상 락 공진이 장벽을 세우며, 파괴는 위상 연속을 끊거나 플럭스를 배출해야 합니다.
• 주 서식지: 자기권, 강전류 필라멘트 근방, 초강력 레이저–플라즈마 미소 영역.
• 군집/결합: 무리는 마이크로 자기화 네트워크나 저손실 자기유도 어레이를 만들고, L2/B3와 결합해 자기화 골격을 형성합니다.
• N0와 차이: N0는 실 코어로 전기를 상쇄합니다. M0는 코어 없이도 자기 플럭스 채널이 뚜렷하여, 미세 자기화/자기유도 신호가 더 개연적입니다(현재 실험 한계 내).

VI. 이중 고리 중성 D0 (동축 ± 고리 상쇄·토로이달 포지트로늄 유사)

• 구성: 축을 공유하는 내부 음·외부 양의 고리가 결합대를 공명 공유하고, 안팎의 근접장 질감이 상쇄되어 중성이 됩니다.
• 안정성: 역위상 락이 반경 방향 누설을 억제합니다. 강한 교란에서는 해체→γγ가 켜져 대체로 준안정입니다.
• 주 서식지: 강장 캐비티, 고밀도 e⁻–e⁺ 플라즈마, 마그네타 극관.
• 군집/결합: 다수의 D0는 국소 전기 차폐와 비선형 굴절을 강화하고, 링–셸 복합체의 중성 기본 단위가 됩니다.

VII. 글루온 토러스 G⊙ (닫힌 색 채널·접선 이동 글루온 패킷)

• 구성: 색 필라멘트 도관이 고리로 닫히고, 글루온 패킷이 접선 방향으로 미끄러집니다. 쿼크 끝점은 없습니다.
• 안정성: 닫힌 색 플럭스가 끝점 비용을 줄이며, 굽힘/수축에는 장벽 돌파가 필요해 준안정입니다.
• 주 서식지: 중이온 충돌의 후기 냉각, 조밀성층 지각, 초기 우주의 상전이 전선.
• 군집/결합: G⊙ 집단은 단거리 코히어런스 채널을 열어 핵물질의 미세 점성/편극을 약하지만 측정 가능하게 수정합니다. L2/B3와 섞이면 색–무색 복합 골격을 만듭니다.

VIII. 위상 매듭 K0 (트레포일 위상 매듭·초경량·중성)

• 구성: 위상장이 스스로 트레포일 매듭을 묶으며, 두꺼운 링 없이 형성됩니다. 전기/색 순하중은 0이고, 가장 얕은 분지만 남습니다.
• 안정성: 호모토피 류가 보존되어 강한 재결합이 없으면 풀리지 않습니다. 표준 프로브와의 결합은 극히 약합니다.
• 주 서식지: 초기 우주 상전이, 난류–전단층, 위상 제어 마이크로 캐비티.
• 군집/결합: 무리는 약한 위상 잡음 바닥을 올리고, B3/MB 골격의 경량 필러로 작동합니다.

IX. 독자 안내와 경계 조건

• 점근적 점상: 고에너지/짧은 창에서는 형태 인자가 점상으로 수렴합니다. 도해는 새로운 ‘구조 반경’을 의미하지 않습니다.
• 시각화 ≠ 수치 변경: ‘외연’, ‘채널’, ‘패킷’, ‘매듭’은 직관어이므로, 측정된 반경·형태 인자·파톤 분포·스펙트럼·상한과 항목별로 맞춰야 합니다.
• 미소 바이어스 탐색: 환경 유발 미소 편이가 보이면, 가역·재현·교정 가능해야 하며 현재 불확도/상한 아래여야 합니다.

X. ‘널리 있을 수 있는데도’ ‘놓쳐온’ 이유

• 중성·근접장 자체 소거·약결합이어서, 전하/강상호작용/전형적 스펙트럼선 같은 보편적 탐침이 잘 반응하지 않습니다.
• 환경 선택성이 있어, 차갑고 희박하며 전단이 약하거나, 극단적이되 어닐링된 곳에 쌓이기 쉽습니다. 가속기와 일상 물질은 그들의 ‘거처’가 아닙니다.
• 신호가 배경과 비슷하여, 약한 무산란 바닥·극미 수렴 렌즈 바이어스·미약한 편광 비틀림으로 나타나며 자주 ‘시스템매틱’으로 처리됩니다.

요약하면
이러한 ‘실 매듭’은 필수는 아니지만, EFT의 저비용·자기 유지·위상 보호 원리에서 자연스럽고 프로파일 가능한 후보입니다. 검증되고 제어 제조가 가능해지면, 미약하지만 끈질긴 관측 조각을 설명하고 ‘장력 배터리’, ‘위상-락 골격’, **‘자기화 소자’**의 물리적 원형을 제시할 수 있습니다.