입자물리학의 개념중 이해하기 힘들지만 매우 중요한 [힉스 메커니즘] 이라는 것이 있다. 이를 이해하기 위해서는 [Spontaneous Symmetry Breaking: 자발적 대칭성 깨짐] 이라는 현상을 먼저 이해해야만 한다. 사실 자발적 대칭성 깨짐 이라는 개념 자체는 매우 흔한 현상이고 실제로 이해하기도 쉽다. 그 본질은 바로 [방정식에는 있지만 해에는 없는 대칭성] 이라는데 있다. 예를 들어 "x^2 =1" 이라는 방정식을 생각해보자. 이 방정식은 "x -> -x" 로 보내는 변환에 대해 대칭적이다. (좀 유식한 말로 Parity 대칭 혹은 Z_2 대칭 등의 용어를 쓰기도 하는데 암튼 x를 -x로 바꾸어도 방정식이 변하지 않는다는데 주목하자.)  이 방정식의 해는 물론 "x=1" 혹은 "x=-1"이다.   여기서 {1,-1} 이라는 방정식 해의 집합은 분명 방정식 자체의 대칭성인 "x->-x" 변환에 대해 대칭적이다. 즉, 1과 -1을 교환해도 여전히 {1,-1}은 해의 전체집합이다. 그런데 각각의 해 즉 x=1이나 x=-1은 x->-x라는 변환에 대해 대칭이 아니다. 즉 1은 -1이 아니다!  여기서 우리는 "방정식의 대칭성과 해의 대칭성이 다를 수 있다" 는 것을 배울 수 있는데 이것이 바로 \'자발적 대칭성 깨짐\'의 핵심이다. 또 다른 예를 들어보자. 우주 공간에 떠있는 의자를 상상해 보자. 만약 우주 공간에 아무것도 없다면 의자가  떠 있는 방향은 완전히 자유로우며 모든 방향이 동등하다. 이를 유식한 말로 "Rotational Symmetry 혹은 SO(3) 대칭성" 이라는 말로 표현하는데 아무튼 의자의 방향이 회전에 대해 완전히 동등하다는 것이 그 의미다. 이제 실제 의자를 상상해 보자. 이 의자는 실제로 어떤 \'한 방향\'을 가리키고 있다. 즉, 상상속의 의자의 방향은 회전에 대해 완전히 대칭적이지만 실제의 의자는 그 중 특정 한 방향만을 가지고 있고, 회전 대칭성은 \'자발적으로\' 깨져있다.   비슷한 자발적 대칭성 깨짐 현상이 자석에서도 나타난다. 실제로 자석을 이루고 있는 물체의 원자레벨에서 보면 스핀의 방향은 온도를 올려줌에 따라 완전히 자유롭게 분포한다. 그런데 온도를 내려주면 서서히 스핀의 방향은 어느 특정 방향으로 정렬하게 되고 결국엔 주어진 domain에서 완전히 정렬된 형태를 띄게 된다. 즉 자성을 띄게된다. 이 때 원래 시스템의 스핀 방향은 회전에 대해 완전한 대칭성을 가지고 있다. 그리고 온도를 내려줌에 따라 그 어떤 방향으로도 정렬이 일어날 수 있었다. 하지만 실제 온도를 내려주면 특정 한 방향으로만 정렬할 수 있게되며 이 경우에도 회전 대칭성은 자발적으로 깨진 것이다. 힉스메커니즘의 핵심이 바로 자발적 대칭성 깨짐에 있다. 힉스 입자가 만들어 내는 포텐셜 자체는 (게이지 공간에서) 회전에 대해 완전한 대칭성을 가지고 있다. 그리고 진공 (포텐셜이 가장 낮은 점) 또한 이 대칭성을 유지한다. 하지만 실제 자연에서 현현된 진공은 이중 한 점일 수 밖에 없으며 이 경우에도 대칭성은 자발적으로 깨어진다. 이 특정 진공 (혹은 힉스의 특정 해)에서 게이지 입자들의 운동을 잘 연구해 보면 일부는 소위 \'골드스톤 입자\'를 잡아먹고 질량을 가지게 됨을 알 수 있게 되는데 실제 약한 핵력을 매개하는 W입자와 Z 입자가 이런 식으로 질량을 얻었음이 1983년 증명되었다. http://hepweb.rl.ac.uk/ppUKpics/POW/pr_980128.html 힉스가 노벨상을 받을지는 2007년 쯤에 결정되리라 본다. 왜냐하면 그 해에 LHC가 데이터를 받기 시작하고 곧바로 힉스를 찾거나 아니면 힉스가 없음을 증명할 것이기 때문이다.