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와인버그 75세 생일
오늘의 주인공 스티븐 와인버그 (Steven Weinberg)는 1933년 5월 3일 뉴욕에서 태어났다. 그는 20세기 입자물리학이 이룬 가장 큰 성취라고 부를 수 있을 표준 입자물리학 모형을 글라쇼, 살람등과 만든 장본인으로, 이휘소 선생과의 공동 논문을 통해 입자물리학이 우주론을 이해하는데 아주 중요하다는 것을 처음으로 보여주었으며, 인류원리를 이용하여 우주 상수가 현재 관측된 값에 매우 가깝다는 것을 미리 예측하는데 성공하였다. 3권으로 이루어진 양자장론 교과서와 최근 출간한 우주론 교과서는 권위를 충분히 이해할 수 있는 업적들이다.


(구글이미지를 통해 찾은 젊은 와인버그)


일단 그의 출신 학교를 보면 좋은 환경에서 양질의 교육을 받았다는 것을 알 수 있다. 아래는 간략한 연표.

1950년 노벨물리학상 공동 수상자인 글라쇼와 함께 뉴욕 브롱크스 과학고등학교 (Bronx High School of Science) 졸업. 이 학교 출신 노벨 물리학상 수상자 수는 현재 7명이고 '사쿠라이 양자역학'의 J.J. Sakurai 도 같은 학교 출신이다.

1954년 노벨물리학상 공동 수상자인 글라쇼와 함께 코넬 대학교 졸업 (BA). 코넬을 거쳐간 노벨상 수상자는 현재 40명이고 그중 12명은 노벨 물리학상 수상자다. (Hans Bethe, Richard Feynman, Sheldon Lee Glashow, Steven Weinberg, Kenneth Wilson, I. I. Rabi, J. Robert Schrieffer, David Lee, Robert Richardson, Douglas Osheroff, Hannes Alfven, Pierre-Gilles de Gennes)

코펜하겐의 닐스 보어 연구소에서 1년간 연구 후 1957년 프린스톤 대학교 졸업 (Ph.D.). 프린스톤을 거쳐간 노벨상 수상은 현재 30회이고, 그중 2회 수상한 존 바딘을 포함한 16명은 노벨 물리학상 수상자다. (Arthur H. Compton, Richard P Feynman, Steven Weinberg, David Gross, Frank Wilczek, Robert Hofstadter, John Bardeen (1956, 1972년 2회수상), Daniel C. Tsui, Joseph H. Taylor, Russell Hulse, James W. Cronin, Val L. Fitch, Arno A. Penzias, Philip W. Anderson, Eugene P Wigner, Clinton J. Davisson)

박사 학위를 받은 와인버그는 당시에는 흔히 그랬듯 Post Doc 경력없이 콜럼비아 대학교(1957-1959)에서 교수직을 잡았고, 버클리 (1959-1966)에서 일한 후 하바드로 옮겼고, 1967년 1년간 MIT 방문했을 당시에 `표준 모형'을 발견한다. 그의 나이 34세 때 일이다. 그 후 이론물리학의 다양한 토픽들 (양자장론, 유효장론, 초대칭, 초중력, 초끈이론 등)에서 지속적으로 공헌하여 2008년 현재 4만회 이상 인용되는 최고의 이론물리학자로 자리잡는다. The Standard Model, Technicolor, Lee-Weinberg Bound, hierarchy problem, Heavy quark effective theory, Weinberg-Witten theorem 등등등 그로 부터 비롯된 수 없이 많은 토픽들이 있으며 현재도 가장 중요한 이론물리학의 주제들이다.

1979년 글라쇼, 살람등과 함께 노벨 물리학상 수상. 그 외에도 수없이 많은 상과 명예 학위를 받았으나 너무 많아서 생략한다. :-)

1982년 그의 아내 Louise와 함께 텍사스 오스틴으로 옮겨 'Jack S. Josey-Welch Foundation Regents Chair in Science'로 재직하고 있다. 그의 아내는 법대 교수이며 딸 엘리자베스가 있다고 하는데, 그의 책 표지에 늘 등장하는 '루이스와 엘리자베스'가 그들이다. 이런 멋진 ..!

그는 무신론자로도 유명하며, 엉터리 과학용어와 개념으로 잰체하는 일부 철학자들의 지적인 불성실함에 대한 강한 어조의 비판으로 소위 '과학 전쟁'의 선봉에 서기도 했다. 그의 종교적, 문화적 관점과 과학에 대한 철학적 고찰에 대해 읽고 싶으신 분은 [Facing Up]와 [Dreams of the final theory]를 읽어보길 추천한다. 현존 최고의 물리학자로 손색 없는 그의 명철하고, 깊은 사색을 통해 많은 것을 배울 수 있는 좋은 책들이다. 특히 [Dreams..]는 [최종 이론의 꿈]이라는 제목으로 한국어 번역이 최근 나왔다.

나는 개인적으로 그의 물리학 뿐 아니라 지적인 엄밀함과 성실함에 대해서도 존경심을 가지고 있다. 그의 저작들은 '허튼 소리'가 없다는 평을 받는데, 이것은 학자로서 꼭 본 받고 싶은 면이기도 하다. 그의 우주론 교과서에서도 흔히 수치 계산 결과만을 인용하는 여타 책들과 달리 가능한 analytic한 접근을 시도하여 실제 물리학을 이해하는 것을 중시 했다는 것을 강조하고 있으니 책이 도착하면 한 동안 그의 책에 빠져들 수 있을 것을 생각하며 벌써 부터 행복하다.

75세의 노학자의 최신 논문은 지난주에 나왔다! Effective Theory for Inflation, 0804.4291 그의 전설은 현재 진행중이다.
by ExtraD | 2008/05/04 09:47 | 물리 이야기 | 트랙백(1) | 덧글(18)
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Tracked from Festina Lente at 2008/05/08 02:22

제목 : 해석적 풀이와 수치적 풀이: 맥스웰의 물리적 유비
와인버그 75세 생일 와인버그 [우주론] 드디어 출간! ExtraD님이 스티븐 와인버그의 새로운 책 [우주론]의 특징 중 하나로 "책은 매우 자세한 해석적(analytic) 계산을 보여주고 있으며, 물리학 현상에 대해 단순히 결과만 인용한 다른 책들과 다르다."라는 점을 강조했는데, 여기에 ddd님이 "analytic한 접근을 하면 numerical한 접근보다 물리를 더 잘 이해했다는 것이 말이 되는 얘긴가요?" 라고 질......more

Commented by cosmo at 2008/05/04 09:56
작년에는 정말로 '할아버지'가 되시기도 했지요. ^^;;
Commented by ExtraD at 2008/05/04 10:00
혹시 직접 찍으신 사진 있으시면 저 한장 주세요~.
Commented by ddd at 2008/05/04 11:19
analytic한 접근을 하면 numerical한 접근보다 물리를 더 잘 이해했다는 것이 말이 되는 얘긴가요???
Commented by Neutron at 2008/05/04 11:22
과학자들중엔 4월-5월 출생자가 많은 듯...ㅋ.
.
.
와인버그의 장론책은 다른 장론책과는 notation이 다르기도 하고 어려워서..ㅡㅡ;
근데 facing up과 dreams of the final theory는 읽어보고 싶네요.

Commented by mahlerian at 2008/05/04 12:15
<Facing Up>은 <과학 전쟁에서 평화를 찾아>라는 책으로 번역되어 나왔습니다. 근데 번역이 하도 조잡해서, 와인버그 책이니까 일단 읽어보겠다는 사람이 아니면 추천하시가 좀...
Commented by ddd at 2008/05/04 12:46
<Facing Up>의 번역이 조잡한 건 제 능력 탓이라 하고, 오역만 없어도 다행이라 생각합니다. 맘에 안드시는 부분을 지적해 주시면, 앞으로의 일에 큰 도움이 되겠습니다.
Commented by Quantized at 2008/05/04 12:55
ddd// 아무래도 numerical 접근이란 본질적인 이해라고 할 순 없지 않나요? numerical 접근이란 단지 본질적인 이해를 위한 임시방편적인 수단이지 않나요? 수학에서 4색문제를 컴퓨터로 풀었다고 해서 그걸 증명했다고 인정하지 않는 걸랑 비슷하다고 생각하는데...
Commented by ddd at 2008/05/04 13:09
Quantized/무언가를 증명하는 데에 수치적인 방법을 쓰면 아무도 안 믿을 테고, 해석적 해가 수치적 해보다 강력하다는 건 누구나 동의하리라 생각하지만, 무언가를 증명한다는 것 자체가 수학적인 것이지 물리적인 것이라고는 생각하지 않습니다. 동의하지 않을 분도 많으리라 생각하지만, 물리학에서의 이해라는 말은 해석적 해를 얻었다는 것과는 거리가 멀다고 생각하기 때문입니다. 비선형 동역학과 관련된 거의 모든 물리가 해석적 해와는 거리가 멀지 않습니까?
Commented by 시드 at 2008/05/04 15:24
ddd님/ 엔지니어가 과학자 블로깅와서 엔지니어링 짱! 이럼 안되죠 ㅎㅎ
Commented by ddd at 2008/05/04 16:07
시드/죄송합니다. ㅎㅎ 제가 배운 물리는 해석적인 풀이나 수치적인 풀이나 도구적인 것에 불과하다는 것이기 때문에, 뭔가를 이해한다는 데에 큰 차이를 주지 않습니다. 물론, 해석적인 풀이가 무한 배로 유용합니다.
Commented by ExtraD at 2008/05/04 19:49
ddd님,

우주론 연구에서 컴퓨터 작업에 의한 계산 결과에 비해 구체적인 물리적 기작을 이해하는 노력이 부족하다고 생각하는 분들이 많이 있습니다. 이미 개발된 '수치 계산 패키지'에 대입하고 답을 읽어내는 것이 편리한 것은 사실이지만 (그리고 실제로 그런 식으로 연구를 진행하는 연구자들도 많이 있다고 알고 있습니다만) 와인버그 선생은 기저에 깔린 물리학/수학적 이해를 바탕으로 방대한 컴퓨터 작업을 생략하고도 상당한 수준의 정확도로 계산을 수행할 수 있는 방법을 연구해 왔기 때문에 그의 책이 특별하다고 생각합니다. 다른 곳에서 배울 수 없는 것을 배울 수 있을테니까요.
Commented by ExtraD at 2008/05/04 19:54
Malherian님,

<Facing Up>이 번역되었다는 것을 몰랐습니다.
알려주셔서 감사합니다.

ddd님께서 번역자 중 한 분이신 것 같습니다. 놀랐어요. ^^
Commented by Neutron at 2008/05/04 11:19
과학자들중엔 4월-5월 출생자가 많은 거 같네요..ㅋ
연구실에 지도교수님포함 5명중 세명이 4-5월생..
Commented by cosmo at 2008/05/06 05:27
수치계산 패키지에 대입하고 답을 읽어내는 것이 와인버그 선생님처럼 해석적 해를 구한 것보다 "구체적인 물리적 기작을 이해하는 노력이 부족한 것"이라고는 생각하지 않습니다.

이건 커뮤니티의 차이인 것 같기도 해서 좀 조심스러운데요.

예를들어서 우주배경복사의 비등방성 파워 스펙트럼을 보면, 일단 저 같은 경우에는 거의 항상 CMBFAST나 CAMB같은 코드를 돌려서 계산합니다. 와인버그 선생님의 해석적 계산 결과와 컴퓨터로 계산한 결과는 새 cosmology책 357페이지에 그림 7.1인데요. 보시면 알겠지만, 사실 실제로 별 쓸모가 있지는 앖습니다. 저정도로 '정확하지 않은(딱 봐도 한 10% 정도는 넘게 차이나는 것 같지 않나요?)' 결과를 주는 해석적인 해로는 정밀우주론을 할 수 없다는 것이이지요.

해석적인 해가 좋은 것은 파워스펙트럼의 어느 부분이 어떤 우주론의 상수와 연관되는가를 하나의 잘 적혀진 식 안에서 표현할 수 있다는 점인데. 해석적인 해가 있기 전에 우주론 하는 사람들이 저 파워스펙트럼의 물리적인 의미를 모르고 사용했느냐 하면 그건 또 아니거든요. 물론, 무카노프나 와인버그 선생님들이 하신 것 처럼 (근사식을 푼)해석적인 해가 있다면 그런 것들을 좀 더 쉽게 파악할 수 있겠지만 말이죠.
Commented by ExtraD at 2008/05/06 06:59
cosmo//

저보다 더 잘 아시시듯, 당연히 이런 저런 근사를 이용한 해석적해만으로 정밀 우주론을 하는 건 불가능합니다. 이미 현대 우주론은 그런 수준을 한참 앞질러 가버린 정밀 과학이 되었으니까요.

문제는 우주론을 배우는 사람의 입장에서 "CMBFAST를 돌렸더니 이렇게 나왔다"는 설명만으로 만족스럽지 않을 수 있다는 것을 이해하시리라 생각합니다. 더구나 CMBFAST를 직접 돌려본 경험이 없는 사람에겐 더욱 그러하겠죠.

수치계산 코드를 여러번 돌려서 어떤 파라메터가 CMB 스펙트럼에 어떤 영향을 주는지 알 수 있다는 것도 알고 있습니다. 저도 직접 코드를 직접 돌려본 적은 없지만 파레메터를 바꿔가면서 플롯팅해놓은 것을 보고 대략 그 의미를 파악할 수 있었구요.

하지만 말씀 하셨듯 해석적 접근을 통해 보다 직접적으로 그 의미를 이해할 수 있다는 것은 그 나름의 의미가 큽니다. 예를들어 제가 계산했던 고차원 블랙홀의 회색계수의 경우에도 첫 논문에서는 수치 계산을 하는 대신 낮은 에너지 근사를 사용해서 해석적 접근을 먼저 했었습니다. 그리고 그 과정을 통해 블랙홀의 물리학을 상당히 많이 이해할 수 있었습니다. 그 후에 수치 계산을 시도했고, 수치 계산에서 필요했던 수학적 어려움들을 해결하는데도 크게 도움을 받았구요.
Commented by cosmo at 2008/05/06 07:28
아, 물론 "CMBFAST를 돌렸더니 이렇게 나왔다"는 정말 무책임한 설명이죠. 자기 자신에게든 다른 사람에게든 말입니다. ^^;

사실 저 스스로도 항상 컴퓨터가 계산해 놓은 것을 근사적이라도 해석적으로 구해서 비교해 보려고 노력합니다. 이렇게 하면 코드가 뭔가를 잘못하고 있을 때 바로 알아차릴 수가 있거든요.

여담인데, 정말 일찍일어나시네요~!!!
Commented by ExtraD at 2008/05/06 07:29
가끔 일찍 일어나요. ^^
Commented by 한미혜 at 2008/05/08 01:50
ExtraD님 잘 지내시죠? 틈틈이 와서 포스팅 재미있게 읽고 있습니다.
ddd님이 제기하신 문제는 물리철학의 맥락에서도 아주 흥미로운 주제입니다. 제 블로그에 관련 글 하나 올려 볼랍니다~ 요즘 어디에서 사시나요? ^^

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