현대물리는 양자장론과 일반상대론이라는 두개의 커다란 패러다임에 의해 기술되고 있습니다. 양자장론은 기본 입자들의 상호작용을 연구하는 프레임워크로서 지난 100여 년간 눈부시게 발전해왔습니다. 최근에는 다양한 고체물리 현상들을 이론적으로 엄밀하게 기술하는 데에 사용 되고 있으며 그에 따라 양자장론 연구의 중요성이 더욱 부각되고 있습니다. 반면 아인슈타인의 중력이론은 은하계와 행성들의 상호작용과 같은 거대우주에서 벌어지는 현상들을 설명하는 이론적 배경을 제공하고 있습니다. 2015년 LIGO 프로젝트의 중력파 검출실험 성공을 시작으로 아인슈타인의 일반상대론과 중력이론을 이용한 우주현상 연구가 더욱 더 활발해지고 있습니다. 입자이론 물리는 고에너지에서 벌어지는 기본입자들의 상호작용과 다양한 응집물질 시스템에서 발견되는 새로운 현상들, 비밀에 쌓여있는 초기우주에서 벌어졌던 우주현상들을 양자장론과 일반상대론을 확장하여 이해하고자 하는 학문 분야 입니다.

 

POSTECH 입자이론물리 그룹에서는 양자장론과 일반상대론을 모순없이 포괄할 수 있는 이론인 끈이론(String theory)을 연구합니다. 끈이론은 모든 기본입자들이 사실은 아주 작은 1차원 물질인 끈(String)의 서로 다른 진동상태로부터 구현된다는 놀라운 아이디어에서 시작된 학문입니다. 이 간단한 아이디어는 중력의 양자화와 같은 현대물리의 여러 커다란 문제들을 해결할 수 있는 토대를 마련해 주었습니다. 끈이론은 아직 태동단계에 있는 학문이며 그 발전가능성이 무궁무진 합니다. 끈이론이 가지고 있는 문제점과 풀리지 않은 여러 문제들을 해결하여이 흥미로움 프레임워크를 엄밀하게 완성시키는게 저희의 목적입니다. 또한 끈이론으로부터 파생된 다양한 대응 성(Duality), 발현현상(Emergent phenomena)과 같은 새로운 물리현상과 아이디어들을 구체화하여 현대 양자장론과 중력이론이 가지고 있는 한계를 극복하고자 합니다.