2020년 3월 29일, 미국의 물리학자 필립 워런 앤더슨 (Philip Warren Anderson, 1923 ~ 2020) 별세
필립 워런 앤더슨 (Philip Warren Anderson, 1923년 12월 13일 ~ 2020년 3월 29일)은 미국의 물리학자이자 노벨 상(1977) 수상자이다.
– 필립 워런 앤더슨 (Philip Warren Anderson)
.출생: 1923년 12월 13일, 미국 인디애나 인디애나폴리스
.사망: 2020년 3월 29일, 미국 뉴저지 프린스턴
.수상: 노벨 물리학상, 미국 국가 과학상 물리학 부문, 올리버 E. 버클리 응집물질 상
.학력: 하버드 대학교, University Laboratory High School, 미국 해군연구소
.국적: 미국
.지도 교수: 존 해즈브룩 밴블렉
그는 앤더슨 국재와 반강자성, 고온 초전도체 연구에 공헌을 했다.
1977년 자성과 무질서계 연구 업적으로 노벨물리학상을 수상하였다.
1972년 “More is Different” 라는 논문을 내며 환원주의를 비판한 것으로도 알려져 있다.
1967년 케임브리지 대학에 있는 자신의 연구그룹의 이름을 ‘고체이론 (Solid-state theory)’에서 ‘응집물질이론 (Theory of Condensed Matter)’으로 바꾸면서 응집물질물리학이라는 용어를 창시했다.
○ 생애 및 활동
필립 워런 앤더슨 (Philip Warren Anderson)은 1923년 12월 13일 인디애나주 인디애나폴리스에서 출생했고 일리노이주 어배너에서 자랐다. 그는 하버드 대학교를 졸업한 후 대학원에서 공부하다가 전쟁 중에는 미국 해군 연구소에서 일했다. 대학원 지도교수는 존 해즈브룩 밴블렉이었다.
1949년부터 1984년까지 그는 뉴저지주에 있는 벨 연구소에서 일했다. 여기서 일하는 동안 그는 계 내부의 불규칙성으로 인해 확장 상태가 국지적으로 나타낼 수 있다는 앤더슨 국소화의 개념, 전이금속의 전자인 앤더슨 해밀토니안, 기본입자의 질량을 측정하는 힉스 메커니즘, 가상 스핀을 발견했다.
1967년부터 1975년까지 그는 스탠포드 대학교의 이론 물리학과 교수로 재직했다.
1977년에는 자기계 및 무질서계의 전기적 구조에 대한 이론적 연구에 기여한 공로로 네빌 프랜시스 모트와 존 해즈브룩 밴블렉과 함께 노벨 물리학상을 공동 수상했다.
1982년, 그는 미국 과학 훈장을 수여받았다. 그는 1984년에 벨 연구소에서 은퇴한 뒤 프린스턴 대학교 교수로 일했다.
2006년, 호세 솔레르는 과학 논문에서의 인용 건수와 언급 횟수를 기준으로 통계적으로 분석하여 논문을 작성했는데, 여기에서 그는 앤더슨을 세계에서 가장 창조적인 과학자라고 선언했다.
필립 워런 앤더슨 (Philip Warren Anderson)은 2020년 3월 29일 미국 뉴저지 프린스턴에서 별세했다.
– 개인사
그는 1947년 화가 Joyce Gothwaite와 결혼, 딸 Susan이있다.
- ‘물리학의 거장’ 필립 앤더슨 별세 관련 기사
.전기전도 이론 확립 노벨상 수상 … “많으면 다르다” 명언 남겨
20세기 후반 이후 최고의 물리학자 중 한 명이자 노벨상 수상자인 필립 앤더슨 프린스턴대 명예교수가 숨을 거뒀다.
2020년 3월 30일 뉴욕타임스 등에 따르면 앤더슨 명예교수는 지난 29일 뉴저지주 프린스턴 윈드로스에서 향년 96세를 일기로 별세했다.
프린스턴대는 “그는 자석 같은 일상적인 물건부터 초전도체에 이르기까지 고체 물질에서 나타나는 다양한 현상에 대한 과학계의 본질적 이해를 높였다”고 추모했다. 일리노이대의 니겔 골든필드 물리학과 교수 역시 “앤더슨은 가장 뛰어난 고체 물리이론가였으며 그가 남긴 족적은 어디에서나 찾을 수 있다”고 애도했다.
앤더슨 명예교수는 금속의 국소 자기 성질 등 전기전도 이론을 확립한 물리학자다. 1977년 자기계 및 무질서계의 전기적 구조에 대한 이론적 연구에 기여한 공로로 네빌 프랜시스 모트, 존 해즈브룩 밴블렉과 함께 노벨 물리학상을 공동 수상했다. 특히 그가 남긴 ‘많으면 다르다 (More is different)’는 말은 개개의 입자 또는 단위를 이해한다고 해도 그것이 모여 만들어낸 세상을 이해하는 것은 전혀 다르다는 의미로 현대 물리학의 명언으로 꼽힌다.
1923년 인디애나주 인디애나폴리스에서 출생한 그는 하버드대를 졸업한 후 2차 세계대전 중에는 미국 해군 연구소에서 일했다. 1949~1984년 뉴저지주에 있는 벨 연구소에서 근무한 그는 반도체 등 무질서한 물질 안에서 내부의 불규칙성으로 인해 전자의 확장 상태가 국지적으로 나타낼 수 있다는 국소화의 개념과 기본입자의 질량을 측정하는 힉스 메커니즘 등을 발견했다. 1967~1975년 스탠퍼드대에서 이론물리학과 교수로 재직한 그는 괴팅겐 아카데미의 하이네만상 (1975년), 물리학 연구소의 거스리금상 (1978년) 등을 수상했다. 1984년에 벨 연구소에서 은퇴한 뒤 프린스턴대에서 재직했다. _ 박현욱, 서울경제, 2020.03.31
○ 수상 및 업적
필립 워렌 앤더슨은 1964년 Oliver E. Buckley Condensed Matter Prize를 수상했다.
그는 1977년 노벨 물리학상을 Nevill Francis Mott, John Hasbrouck van Vleck과 공동수상했다. “자기 및 무질서 시스템의 전자 구조에 대한 근본적인 이론적 조사에 대해”연구로 수상했다.
그는 1980년에 왕립 학회의 연구원이되었다.
1982년에 그는 미국 과학 훈장을 수여했다.
- 1977년 노벨 물리학상 수상
“자기 시스템과 불규칙 시스템의 전자구조에 대한 기초적 이론 연구”로 필립 앤더슨, 네빌 모트, 존 밴블렉에게 공동 수여되었다.
.수상 추천문
전하, 그리고 신사 숙녀 여러분.
올해의 노벨 물리학상은 자기계와 무질서계의 전자구조 이론에 근본적인 기여를 한 공로로 필립 앤더슨 박사, 네빌 모트 경, 존 밴블렉 교수에게 수여됩니다.
모든 물질은 양과 음의 전기로 구성되어 있습니다. 양의 전기는 원자핵에 모여 있는 무거운 입자들에 의해 나타나고 음의 전기는 핵 주위를 놀라운 패턴으로 움직이는 전자에 의해 나타납니다. 전자들은 항상 양성자에 끌리는 힘을 받지만 전자 자신의 움직임으로 인해 붙들기 힘듭니다. 전자들의 춤은 기본적으로 물질의 전기적, 자기적, 그리고 화학적 특성을 나타내는 원인이 됩니다.
1937년 노벨 생리의학상 수상자인 알베르트 센트죄르지는 살아 있는 세포에서 일어나는 화학적인 과정을 생체분자라는 무대에서 배우로 활동하는 전자의 거대한 드라마에 비유하곤 했습니다. 여기에서 차이점은 무대와 연기자가 우리에게 익숙한 로열오페라보다 수조 배나 작다는 점입니다. 생명이 만들어 내는 뮤지컬의 악보는 아직 어떤 과학자도 보지 못했습니다. 그리고 어느 누구도 생명을 전체적으로 관찰할 수 없었습니다. 단지 적은 수의 사람들만이 한 명의 주인공 또는 한 명의 발레리나의 고립된 춤을 볼 수 있는 특권을 누렸을 뿐이었습니다.
밴블렉 교수가 개발한 결정장 이론과 리간드장 이론에서 금속원자는 드라마에서 주인공의 역할을 합니다. 우리 신체의 생명에 기초적인 효소들 중 많은 수는 금속원자가 활성화 센터의 역할을 하여 화학작용이 일어나게 합니다. 적혈구 세포에 있는 헤모글로빈에 있는 철은 산소분자를 신체의 필요한 곳으로 옮깁니다. 이것은 주인공이 발레리나를 자신의 강한 팔로 옮기는 것과 비슷합니다. 이러한 과정에 대한 이론을 개발한 사람이 밴 블렉 교수입니다. 이 과정은 복잡한 화합물, 지질학, 그리고 레이저 기술의 화학에서 중요한 역할을 합니다.
전자의 춤은 우리를 둘러싼 딱딱한 물체, 숙녀들의 다이아몬드, 매일 매일의 소금 또는 비결정질인 유리 등에서 모두 중요한 역할을 합니다. 이 물질들은 전자가 어떤 춤을 추느냐에 따라 전기적·자기적 특징이 다르게 나타납니다. 보통의 왈츠에서 뒤로 가는 스텝보다 앞으로 가는 스텝이 더 쉬운 것처럼 전자들의 춤에서는 전자들의 회전과 병진 운동 사이에 일정한 스핀―궤도 결합이 있는데 이것이 물질의 자기적 성질을 나타내는 데 중요한 역할을 합니다. 발레에서 일정하게 위치를 바꾸는 무용수와 같이 전자들 역시 자신들만의 교환과 초교환 현상을 가지고 있습니다. 밴 블렉과 앤더슨 두 교수는 국소적인 범위에서 물질의 자기적 성질을 연구했습니다. 여기에서 주인공의 역할은 환경에 따라 성질들이 크게 변화하는 강력한 자성을 띠는 금속원자입니다. 이것이 희석 자성 합금을 만들 때 사용되는 기초적인 이론입니다. 이제 우리는 감히 성공적인 국소화 정책에 관해 얘기할 수 있을 것 같습니다.
현재 인류의 가장 큰 문제 중의 하나는 에너지입니다. 현대 사회는 너무나 많은 에너지를 사용하고 있습니다. 그러나 물리학의 법칙에 따르면 이 말은 불합리합니다. 왜냐하면 에너지는 창조되지도 붕괴되지도 않기 때문입니다. 물리학의 관점에서 에너지의 문제는 기본입자들의 질서에 관한 문제입니다. 높은 질서를 가진 에너지가 낮은 질서를 가진 에너지로 전환될 때, 예를 들면 기계적 또는 전기적 에너지가 열로 전환될 때 어떤 일이 일어날 것인가? 이것은 에너지의 전환 과정에 참여하는 기본입자의 운동이 보다 더 무질서해질 때 어떤 일이 일어날 것인가와 같은 의미입니다. 앤더슨은 그 역의 과정도 가끔 일어나는 것을 보였습니다. 예를 들면 유리처럼 기하학적으로 무질서한 물질은 자신들만의 법칙이 있고 이 물질 내의 전자들의 춤은 높은 질서도를 가진 국소화된 상태를 만들어 낼 수 있습니다. 이러한 국소화 과정은 재료의 성질에 영향을 미칩니다. 완벽한 질서를 가진 시스템은 전자공학에서 매우 중요하지만 이러한 시스템을 만드는 데 드는 비용이 매우 크기 때문에 유사한 질서도를 가진 무질서한 시스템은 매우 중요합니다.
네빌 모트 경은 재료의 전기적인 성질과 전도체, 반도체, 그리고 절연체 사이의 전이를 설명하기 위해 이와 비슷한 아이디어를 냈습니다. 같은 선상에서 모트 경은 전자들 사이의 상호작용의 중요성에 대해서도 연구했습니다. 어떤 경우 전자들은 정말로 쌍으로 춤을 추기도 하고 어떤 경우에는 서로 밀어내 전자들이 서로 손을 잡을 수 없고 전자를 내놓은 원자로 다시 돌아가기도 합니다. 전자들이 함께 춤을 추거나 밀어내는 현상은 재료의 전기 전도도와 밀접한 관계가 있습니다. 모트 전이와 모트―앤더슨 전이에 대한 이론은 오늘날 어떤 물질을 이해하거나 새로운 물질을 만들어 내는 데 매우 중요합니다. 앤더슨 교수와 모트 경은 적절히 제어된 무질서도는 완전한 질서만큼 기술적으로 중요할 수 있다는 것을 밝혔습니다.
올해의 노벨 물리학상 수상자는 이러한 고체이론을 연구한 세명의 거인들입니다. 올해 노벨상의 업적은 이들이 수행한 모든 연구에 비하면 매우 작습니다. 이들의 발견은 이미 기술적으로 응용되고 있습니다. 그렇지만 더 중요한 것은 고체의 전자구조 해석이라는 기초연구에 대해 기여한 것으로써 미래에는 고체의 전자구조를 더욱 실제적인 경우에 대해서도 이해할 수 있고 더 많은 노벨상을 이끌어 낼 수 있다는 것입니다. 앤더스 교수, 모트 경, 밴블렉 교수가 수행한 전자의 춤에 대한 안무를 이해하는 연구는 과학의 관점에서 놀랄 만큼 아름다울 뿐 아니라 기술 발전에 필수적인 중요성의 관점에서도 아름답습니다.
저는 기쁘고 영예롭게 왕립과학원을 대표하여 따뜻한 감사의 말씀을 전합니다. 이제 국왕 전하께서 노벨상을 수여하시겠습니다. _ 스웨덴 왕립과학원 페르 올로브 뢰브딘
– Awards and honors
the Oliver E. Buckley Condensed Matter Prize in 1964
the Nobel Prize in Physics in 1977
the Golden Plate Award of the American Academy of Achievement in 1978
elected a Foreign Member of the Royal Society (ForMemRS) in 1980
elected a member of the American Philosophical Society in 1991
the National Medal of Science in 1982
○ 저서
– Books
Anderson, Philip W. (1954). Notes on theory of magnetism. Tokyo: University of Tokyo.
Anderson, Philip W. (1997) [1963]. Concepts in solids: lectures on the theory of solids. Singapore River Edge, New Jersey: World Scientific.
Anderson, Philip W. (1997) [1984]. Basic notions of condensed matter physics. Reading, Massachusetts: Addison-Wesley.
Anderson, Philip W.; Arrow, Kenneth J.; Pines, David, eds. (1988). The economy as an evolving complex system: the proceedings of the Evolutionary Paths of the Global Economy Workshop, held September, 1987 in Santa Fe, New Mexico. Redwood City, California: Addison-Wesley Pub. Co.
Anderson, Philip W. (2004) [1994]. A career in theoretical physics. World Scientific Series in 20th Century Physics, volume 35. Singapore Hackensack, New Jersey: World Scientific Pub. Co.
Anderson, Philip W. (1997). The theory of superconductivity in the high-TC cuprates. Princeton, New Jersey: Princeton University Press.
Anderson, Philip W. (2011). More and different: notes from a thoughtful curmudgeon. Singapore Hackensack, New Jersey: World Scientific.
– Journal articles
Anderson, Philip W. (March 1, 1958). “Absence of diffusion in certain random lattices”. Physical Review. 109 (5): 1492–1505.
Anderson, Philip W. (April 1, 1963). “Plasmons, gauge invariance, and mass”. Physical Review. 130 (1): 439–442. Bibcode:1963PhRv..130..439A.
Anderson, Philip W.; Halperin, Bertrand I.; Varma, Chandra M. (January 1972). “Anomalous low-temperature thermal properties of glasses and spin glasses”. Philosophical Magazine. 25 (1): 1–9.
Anderson, Philip W. (August 4, 1972). “More is different”. Science. 177 (4047): 393–396.
Anderson, Philip W. (March 6, 1987). “The resonating valence bond state in La2CuO4 and superconductivity”. Science. 235 (4793): 1196–1198.
Anderson, Philip W. (July 18, 1995). “Physics: the opening to complexity”. Proceedings of the National Academy of Sciences. 92 (15): 6653–6654.
Anderson, Philip W. (April 3, 1997). “Mind over matter: Review of The Large, the Small and the Human Mind by Roger Penrose”. Nature. 386 (6624): 456.
Anderson, Philip W. (October 1997). “When the electron falls apart”. Physics Today. 50 (10): 42–49.
Anderson, Philip W. (July 8, 1999). “Computing: solving problems in finite time”. Nature. 400 (6740): 115.
Anderson, Philip W. (February 2000). “Brainwashed by Feynman?”. Physics Today. 53 (2): 11–14.
Anderson, Philip W. (September 27, 2005). “Thinking big”. Nature. 437 (7059): 625–626.
Anderson, Philip W. (September 1, 2007). “Twenty years of talking past each other: the theory of high TC”. Physica C. 460–462 (Part 1): 3–6.
참고 = 위키백과
크리스천라이프 편집부