2019년 5월 24일, 미국의 물리학자 머리 겔만 (Murray Gell-Mann, 1929 ~ 2019) 별세
머리 겔만 (Murray Gell-Mann, 1929년 9월 15일 ~ 2019년 5월 24일)은 미국의 물리학자이다. 기묘도, 팔정도, 쿼크 등의 발견에 공헌하였고, 1969년에 노벨 물리학상을 수상하였다.
– 머리 겔만 (Murray Gell-Mann)
.출생: 1929년 9월 15일, 미국 뉴욕주 뉴욕시 맨해튼
.사망: 2019년 5월 24일 (89세), 미국 뉴멕시코주 산타페
.국적: 미국
.직업: 이론물리학자, 교수
.분야: 입자이론(양자장론)
.현직: Caltech (물리학 / 명예교수), 뉴멕시코 대학교 (물리학 · 의학 / 석좌교수), 서던 캘리포니아 대학교 (물리천문학과 / 정교수)
.학력: 컬럼비아 그래머 스쿨, 예일 대학교 (물리학 / 1948년 학사), 매사추세츠 공과대학교 (물리학 / 1951년 박사)
.수상: 1969년 노벨물리학상, 소립자의 분류와 상호작용에 관한 연구
.경력: Caltech (물리학 / 석좌교수, 1967~1993년), Caltech (물리학 / 정교수, 1956~1967년), Caltech (물리학 / 부교수, 1955~1956년), 시카고 대학교 (물리학과 / 부교수, 1954~1955년), 컬럼비아 대학교 (객원부교수 / 1954~1955년), UIUC (객원연구교수 / 1952~1953년), 프린스턴 고등연구소 (포닥 / 1951년)
.지도교수: 빅토어 바이스코프 (Victor Frederick Weisskopf)
15세에 예일 대학교에 입학하고 19세에 MIT 대학원에 들어가 21살에 박사학위를 받았다. 입자물리학 이론 영역에서의 업적으로 40세인 1969년 노벨물리학상을 받았다. 1980년대 여러 분야의 연구자들이 모여 복잡계 현상을 연구하는 산타페 연구소를 설립하는데 참여했으며, 1987년부터 동 연구소에서 일했다. 인류학, 언어학 등에도 관심을 보여 관련 연구 프로젝트를 주도하기도 했다.
○ 생애 및 활동
1929년 뉴욕에서 유대인 부모 밑에서 태어났다. 15세에 예일 대학교에 입학하고, 19세에 MIT 대학원에 들어가 21살에 박사 학위를 받았다. 1951년 프린스턴 고등연구소에서 박사후연구원으로 근무하고, UIUC, 컬럼비아 대학교, 시카고 대학교에서 연구교수로 지냈다. 1956년 캘리포니아 공과대학교 교수가 되었다.
어릴 때부터 수학의 신동이었고 쿼크입자도 대수학(군론)적 기법을 통해 이론적으로 예측하였다. 이론물리학자들은 크게 두 부류(물리학적 직관파/수학적 형식주의파)로 나뉘는데 아인슈타인과 파인만은 전자에 해당했고 디랙과 겔만은 후자에 해당하는 사람이다.
1980년대 여러 분야의 연구자들이 모여 복잡계 현상을 연구하는 산타페 연구소를 설립하는 데 참여했으며, 1987년부터 동 연구소에서 일하다가 2019년 5월 24일 향년 89세로 사망하였다.
– 학문적 성취
.나카노-니시지마-겔만의 규칙
K중간자(中間子)의 붕괴가 기묘한 점을 연구하여 1953년 소립자(素粒子)가 갖는 스트레인지니스(strangeness: 奇妙度)라는 양자수(量子數)를 도입했으며, 상호작용의 전후에서 이 양자수의 선택규칙을 발견하였다. 이 규칙은 나카노[中野董夫]·니시지마[西島和彦]도 독립적으로 발견하여, 나카노-니시지마-겔만의 규칙이라고 한다.
.팔정도 모형
1961년 많은 소립자들을, 8개씩의 조(組)로 나눌 수 있다는 팔정도모형(八正道模型: eightfold way model)을 발표하였고, 그 후 이 설에 따라서 예언한 크사이입자·오메가마이너스입자 등의 미지(未知)의 소립자가 발견되었다.
.겔만-로 방정식
전자기상호작용내 전파인자가 다이슨 방정식으로 표현될때, 재규격화 인자와 수렴하는 전파인자를 재분류하는 과정에서 도출한 재규격화군 방정식이다. 전파인자를 복소 해석적으로 각각 분리해서 다이슨 방정식으로 인한 재규격화 인자의 해석적 형태를 나타낼수 있고, 워드 항등식으로 상호작용의 전파인자 함수를 규명하여 전하를 눈금 매개변수로 가진 재규격화 인자로부터 재규격화군 방정식과 ψ 함수(베타 함수)를 도출한다. 1954년 머리 겔만과 프랜시스 로가 소개했다.
.그 외
또한 1964년 소립자는 쿼크라는 전하(電荷)가 기본 전하량의 1/3 또는 2/3인 입자(粒子)로 구성된다는 이론을 발표하였다. 그 외에도 장(場)의 양자론, 약한 상호작용의 해명(파인만겔만의 이론 1958) 등 여러 업적으로 1969년 단독으로 노벨물리학상을 수상하였다.
- 주요 학문적 업적
쿼크(Quark) 모형 제안: 1964년 양성자와 중성자가 더 이상 쪼개지지 않는 무언가가 아니라, 원자보다 훨씬 미세한 ‘쿼크’라는 기본 입자들로 이루어져 있다는 가설을 제안했다. 이 이름은 제임스 조이스의 소설 《피네간의 경야》에 나오는 문구에서 따왔다.
팔정도(Eightfold Way) 이론: 무수히 발견되던 소립자들을 대칭성((SU(3)) 그룹)을 이용해 체계적으로 분류하는 패러다임을 만들었다. 불교의 ‘팔정도’에서 이름을 빌려와 물리학계에 위트를 더했다.
기묘도(Strangeness) 도입: 특정 소립자들이 생성될 때는 빠르게 반응하지만 붕괴할 때는 비정상적으로 느리게 반응하는 성질을 설명하기 위해 ‘기묘도’라는 새로운 양자수를 도입했다.
양자색역학(QCD) 발전: 쿼크들이 서로 강력하게 결합하는 힘인 강한 상호작용을 설명하는 이론적 기반을 마련했다.
○ 저서
물질의 기본 입자인 ‘쿼크 (Quark)’를 규명해 1969년 노벨 물리학상을 수상한 미국의 이론물리학자 머리 겔만 (Murray Gell-Mann)의 대표적인 저서는 다음과 같습니다.
쿼크와 재규어 (The Quark and the Jaguar, 1994): 그의 사상을 집대성한 대중 과학 교양서다. 우주를 지배하는 근본적이고 단순한 법칙(‘쿼크’)이 어떻게 현실 세계의 복잡하고 다양한 적응계(‘재규어’)로 진화하고 발현되는지 설명하며, 단순함과 복잡성의 관계를 탐구한다.
팔정도 (The Eightfold Way, 1964)내용: 머리 겔만이 발표한 대표적인 학술 저서로, 강력하게 상호작용하는 입자들을 분류하고 설명하는 이론 (팔중도 모형)을 담은 논문 모음집이다.
스트레인지 뷰티 (조지 존슨 저) : 쿼크 이론을 창안하여 20세기 입자물리학 혁명을 이끈 천재 물리학자 머리 겔만 (Murray Gell-Mann)의 일대기를 다룬 전기/과학 도서다. 저자 조지 존슨이 물리학계의 뒷이야기와 함께 괴팍하지만 탁월했던 천재 겔만의 삶과 고뇌를 섬세하게 기록한 책이다.
찬고 = 위키백과, 나무위키
크리스천라이프 편집부