, 냉매로 사용되었던 프레온 가스에 대한 내용은 염화플루오린화탄소 문서
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1. 개요
프리온(preon) 또는 프레온, 앞선입자는 쿼크를 구성하는 가상 입자의 명칭이다.2. 도입 경위
표준 모형에선 쿼크, 렙톤 같은 기본 입자를 더 작은 입자로 쪼갤 수 없다. 그런데, 표준 모형에서 다루는 기본 입자의 수가 너무 많다는 문제가 있다 보니[1], 쿼크나 렙톤이 "더 작은 입자의 조합"으로 만들어 지는 것이 아닐까 하는 추측이 존재한다. 만약 그런 더 작은 입자가 존재한다면, 이를 '프리온'이라 부르자고 이름을 미리 붙여 놓았다.프리온으로 입자를 구성하려는 모형이 몇가지 제시되긴 했으나 여러 문제점에 대해서 제대로 해결책을 제시하지는 못하고 있다. 프리온 모형을 구성하려면 강하게 상호작용하는(strongly coupled) 게이지 이론이 필요하다고 여겨진다. 그러나 강하게 상호작용하는 이론은 비섭동론적 특성을 가지기 때문에 많은 성질이 불명확한 상태이다. 그렇기 때문에 그를 이용한 프리온 모형도 논의에 큰 진전이 없는 상태이다.[2] 만약 양-밀스 질량 간극 가설을 비롯한 게이지 이론의 이론적 문제들 해결된다면 프리온의 성질을 규명하는 데에도 진전이 있을 것으로 예상된다.
위에서 말한 비섭동론적이라는 문제를 해결하기 위해 홀로그래피 원리를 이용한 프리온 모형도 존재한다. 강하게 상호작용하는 4차원 이론의 5차원 홀로그래픽 쌍대가 존재한다는 AdS/CFT 대응성을 이용한 모형이다. 하지만 5차원 이론이 4차원 이론과 어떻게 연결되어 있는지가 불분명하다는 문제로 인해 설득력 있는 모형을 만들어 내지 못하고 있다.[3] 즉 프리온 이론은 아직은 반론이 더 큰 상황이며, 아직 제대로 인정받지 못하고 있는 상태이다. 초끈 이론도 프리온 모형의 일종이라 볼 수 있긴 한데 그 수학적 특성이 미지의 영역이라는 이유로 그다지 각광받지 못하고 있다.
이론상 천체로 프리온으로만 구성된 프리온 별이 존재할 수도 있다는 이론이 있다.
참고로 Preon 의 한글 표기는 프리온과 프레온 모두 나타나는데, 프리온 쪽으로 기울고 있다. 여튼, 화학에서 나오는 프레온 가스(Freon)와 다른 것이며, 생물학에 등장하는 프라이온/프리온(Prion)과도 다른 것이다.
[1] 페르미온 24종(정물질+반물질 총합), 게이지 보손 5종(중력자 제외), 그리고 힉스 보손.[2] T. A. Ryttov and R. Shrock, [math(\beta_{IR}^{′})] at an infrared fixed point in chiral gauge theories, Phys. Rev. D, 97, 016020(2018).[3] Poppitz, E., & Shang, Y., CHIRAL LATTICE GAUGE THEORIES VIA MIRROR–FERMION DECOUPLING: A MISSION (IM) POSSIBLE?. International Journal of Modern Physics A, 25(14), 2761-2813. (2010)