아서 와이트먼

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1. 개요
2. 생애
3. 과학적 업적
4. 수상 및 영예
5. 주요 저서
참조

1. 개요

아서 와이트먼(Arthur Wightman)은 1922년 뉴욕주 로체스터에서 태어난 미국의 이론 물리학자이다. 예일 대학교에서 학사 학위를 받고, 1949년 프린스턴 대학교에서 존 아치볼드 휠러의 지도 아래 박사 학위를 받았다. 그는 양자장 이론의 수학적 기초를 다지는 데 기여했으며, 와이트먼 공리, PCT 정리, 스핀-통계 정리, 초선택 규칙 등 주요 개념을 개발했다. 1997년 푸앵카레 상을 수상했으며, 프린스턴 대학교 명예 교수로 재직하다 2013년 사망했다.

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아서 와이트먼 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
아서 스트롱 와이트먼
출생일	1922년 3월 30일
출생지	미국 뉴욕주 로체스터
사망일	2013년 1월 13일
사망지	미국 뉴저지주 에디슨
국적	미국
학력
학사	예일 대학교 (1942년)
박사	프린스턴 대학교 (1949년)
박사 지도교수	존 아치볼드 휠러
박사 학위 논문	수소 내 음의 파이온 감속 및 흡수
박사 학위 논문 URL	박사 학위 논문
박사 학위 취득 년도	1949년
경력
근무 기관	예일 대학교 (1943년-44년) 프린스턴 대학교 (1949년-71년)
연구 분야 및 업적
분야	물리학
주요 업적	공리적 양자장론 초선택 와이트먼 공리계
수상
수상 내역	대니 하이네만 수리물리학상 (1969년) 앙리 푸앵카레 상 (1997년)
제자
박사 제자	로렌스 슐만(Lawrence Schulman) 아라키 후지히로(Huzihiro Araki) 리처드 앨런 페럴(Richard Allan Ferrell) 스티븐 풀링(Stephen Fulling) 아서 재피(Arthur Jaffe) 오스카 랜포드(Oscar Lanford) 제럴드 마즈든(Jerrold Marsden) 에두아르트 프루고베치키(Eduard Prugovecki) 실반 슈웨버(Silvan S. Schweber) 배리 사이먼(Barry Simon) 앨런 소칼(Alan Sokal)

2. 생애

아서 와이트먼은 두 번 결혼했다. 첫 번째 부인인 안나-그레타 라르손은 예술가이자 사진작가였으며 일찍 사망했다. 그들은 딸 로빈을 두었지만, 로빈 역시 일찍 세상을 떠났다. 두 번째 부인은 불가리아 번역가 루드밀라 포포바 와이트먼이었다. 와이트먼은 2013년 1월 13일 뉴저지주 프린스턴에서 사망했다.^[7]

2. 1. 초기 생애 및 교육

아서 와이트먼은 1922년 3월 30일 뉴욕주 로체스터에서 태어났다. 예일 대학교에서 공부했으며 1942년 물리학 학사 학위를 받았다. 1949년 존 아치볼드 휠러의 지도 아래 프린스턴 대학교에서 박사 학위를 받았다.^[3] 유진 위그너와 함께 졸업할 예정이었으나, 대부분의 시간을 오크리지 국립 연구소에서 보냈다.^[4] 1950년대 초, 프린스턴 물리학과의 젊은 강사로 시작하여 1971년 토마스 D. 존스 수학 물리학 교수가 되었다. 1992년 명예 교수로 은퇴했다.^[5] 1951-1952년과 1956-1957년에는 닐스 보어 연구소의 코펜하겐 대학교에서 방문 연구원으로, 특히 군나르 셸렌 및 라르스 고딩과 함께 연구했다. 1957년에는 파리 대학교, 1963-1964년과 1968-1969년에는 고등과학연구원에서 연구했다. 1977년과 1978년 사이에는 파리의 École Polytechnique|에콜 폴리테크니크^프랑스어에서, 1982년에는 애들레이드 대학교에서 객원 교수로 있었다.^[6]

2. 2. 학문 경력

아서 와이트먼은 프린스턴 대학교에서 존 아치볼드 휠러의 지도 아래 1949년 박사 학위를 받았다.^[3] 그는 유진 위그너와 함께 졸업할 예정이었으나, 대부분의 시간을 오크리지 국립 연구소에서 보냈다.^[4] 1950년대 초, 프린스턴 물리학과의 젊은 강사로 시작하여 1971년에는 토마스 D. 존스 수학 물리학 교수가 되었다. 1992년 명예 교수로 은퇴했다.^[5]

1951-1952년과 1956-1957년에는 닐스 보어 연구소의 코펜하겐 대학교에서 방문 연구원으로, 특히 군나르 셸렌 및 라르스 고딩과 함께 연구했다. 1957년에는 파리 대학교에, 1963-1964년과 1968-1969년에는 고등과학연구원에 있었다. 1977년과 1978년 사이에는 파리의 에콜 폴리테크니크|에콜 폴리테크니크^프랑스어에서, 1982년에는 애들레이드 대학교에서 객원 교수로 있었다.^[6]

존 휠러의 지도하에 1949년 ''The Moderation and Absorption of Negative Pions in Hydrogen''이라는 제목의 박사 학위 논문으로 프린스턴 대학교를 졸업했다. 그가 지도한 대학원생으로는 아서 자페, 제럴드 마스덴, 앨런 소칼이 있다. 그의 업적은 R. F. 스트리터와 함께 저술한 뛰어난 연구 논문집인 ''PCT, Spin and statistics and all that''에 정리되어 있다. 이 제목은 셀러와 예이츠만의 역사적인 풍자인 ''1066 and All That''의 연극에서 따온 것이다. PCT는 패리티(Parity), 전하(charge), 시간(time)에서의 양자장론의 결합된 대칭성을 가리킨다. 스핀과 통계는 양자장론에서 스핀이 1/2인 입자는 페르미-디랙 통계를 따르지만, 스핀이 정수인 0, 1, 2인 입자는 보스-아인슈타인 통계를 따른다는 것을 증명할 수 있다는 사실을 가리킨다.^[21]

1997년 국제수리물리협회(International Association of Mathematical Physics, IAMP)가 수여하는 푸앵카레 상을 수상했다. 사망할 때까지 프린스턴 대학교의 명예 교수를 역임했다.

2. 3. 개인사

아서 와이트먼은 1922년 3월 30일 뉴욕주 로체스터에서 태어났다. 예일 대학교에서 공부했으며 1942년 물리학 학사 학위를 받았다. 1949년 존 아치볼드 휠러의 지도 아래 프린스턴 대학교에서 박사 학위를 받았다.^[3] 유진 위그너와 함께 졸업할 예정이었으나, 대부분의 시간을 오크리지 국립 연구소에서 보냈다.^[4]

와이트먼은 두 번 결혼했다. 첫 번째 부인인 안나-그레타 라르손은 예술가이자 사진작가였으며 일찍 사망했다. 그들은 딸 로빈을 두었지만, 로빈 역시 일찍 세상을 떠났다. 두 번째 부인은 불가리아 번역가 루드밀라 포포바 와이트먼이었다. 와이트먼은 2013년 1월 13일 뉴저지주 프린스턴에서 사망했다.^[7]

3. 과학적 업적

아서 와이트먼은 학부 시절부터 프린스턴 대학교의 수학과와 긴밀한 관계를 맺었으며, 존 테이트와 함께 로렌츠 군과 푸앵카레 군 표현론 연구에 참여했다.^[8]

1950년대에 와이트먼 공리를 도입하여 상대론적 양자장 이론의 수학적 기초를 다졌다. D. 홀과 함께 발표한 논문에서는 두 장의 곱의 기대값을 모든 분리로 해석적으로 연장할 수 있다는 정리를 제시했다.^[9] 이를 바탕으로 레즈 요스트는 PCT와 스핀-통계 정리를 유도했으며, 이는 와이트먼과 스트리터의 저서에 상세히 설명되어 있다.^[10]

유진 위그너, 잔카를로 윅과 함께 초선택 규칙을 도입하고, 라르스 고딩과 함께 교환자 및 반교환자 대수의 표현을 연구했다.^[11]

R. F. 스트리터와 아서 와이트먼: ''PCT, 스핀과 통계, 그리고 그 모든 것'', 프린스턴 대학교 출판부 2000 (초판, 뉴욕, 벤자민 1964)
아서 와이트먼: ''진공 기대값을 이용한 양자장론''. ''피지컬 리뷰'' 101, 1956, p. 860
아서 와이트먼과 라르스 고딩: ''상대론적 양자론에서 연산자 값 분포로서의 장''. ''아르키프 퓌르 피지크'' 28, 1965, pp. 129–184
아서 와이트먼: ''"공리적 장론"의 요점은 무엇인가?''. ''피직스 투데이'' 1969년 9월
아서 와이트먼 ''양자화된 장의 상대론적 역학의 몇 가지 측면에 대한 소개'', 모리스 레비 편집 ''고에너지 전자기 상호작용과 장론'', 카르게 여름 학교 1964, 고든 앤 브리치, 뉴욕 1967
아서 와이트먼: ''우리는 양자장론을 믿어야 하는가?''. 지치치 편집: ''핵미립자 물리학의 이유''. ''에토레 마조라나 강좌'' 19, 1975, p. 983
아서 와이트먼, 윅 및 위그너: ''기본 입자의 고유 패리티''. ''피지컬 리뷰'' 88, 1952, p. 101
아서 와이트먼: ''양자장론을 뒤돌아보며''. ''피시카 스크립타'' 24, 1981, p. 813
레스 요스트: ''아서 와이트먼에게''. ''커뮤니케이션스 인 매스매티컬 피직스'' 132, 1990, p. 1
아서 와이트먼: ''50년대의 양자화된 장론'', 브라운, 드레스덴, 호데슨 편집 ''파이온에서 쿼크까지: 50년대의 입자 물리학'', 케임브리지 대학교 출판부 1989

3. 1. 와이트먼 공리계

1950년대에 아서 와이트먼은 상대론적 양자장 이론의 수학적 기초로서 자신의 와이트먼 공리를 도입했다. 양자장은 시공간에서 분포로 취급된다.^[9] 힐베르트 공간은 장 연산자가 공변적으로 변환되는 푸앵카레 군의 유니타리 표현을 갖는다. D. 홀과 함께 발표한 와이트먼의 논문은 두 장의 곱

\phi(x)\phi(y)

의 기대값을 모든 분리

(x-y)

로 해석적으로 연장할 수 있다는 정리를 보고했다.^[9] 이를 사용하여 레즈 요스트는 와이트먼과 스트리터의 저서에서 보여진 바와 같이 PCT와 스핀-통계 정리를 유도할 수 있었다.^[10]

3. 2. PCT 정리 및 스핀-통계 정리

아서 와이트먼은 레즈 요스트와 함께 PCT와 스핀-통계 정리를 유도하였다.^[10] PCT는 패리티(Parity), 전하(charge), 시간(time)에서의 양자장론의 결합된 대칭성을 가리킨다. 스핀과 통계는 양자장론에서 스핀이 1/2인 입자는 페르미-디랙 통계를 따르지만, 스핀이 정수인 0, 1, 2인 입자는 보스-아인슈타인 통계를 따른다는 것을 증명할 수 있다는 사실을 가리킨다.^[21]

3. 3. 초선택 규칙

아서 와이트먼은 학부 시절부터 프린스턴 대학교의 수학과와 긴밀한 관계를 맺고 있었다. 존 테이트와 함께 와이트먼은 로렌츠 군과 푸앵카레 군 표현론 연구에 참여했다.^[8]

유진 위그너, 잔카를로 윅과 함께 그는 초선택 규칙을 도입하고, 수학자 라르스 고딩과 함께 교환자 및 반교환자 대수의 표현을 연구했다.^[11]

4. 수상 및 영예

아서 와이트먼은 1969년 공리적 양자장론의 창시와 발전에 기여한 공로로 대니 하이네만 수학물리상을 수상했으며^[12], 1997년에는 일반 양자장론의 기초에 기여한 공로로 국제수리물리협회의 앙리 푸앵카레 상을 수상했다.^[13]^[2]

와이트먼은 다음 학회의 회원이었다.

학회	가입 년도
미국 물리학회	1964년^[14]
미국 예술 과학 아카데미	1966년^[15]
미국 국립 과학 아카데미	1970년^[16]

또한 1962년에는 스톡홀름에서 열린 국제 수학자 대회에 초청 연사로 참여했고,^[17] 1976년에는 조지아 윌라드 깁스 강연을 맡았다.^[18]

5. 주요 저서

Ray Streater^영어, Arthur Wightman^영어, ''PCT, Spin, Statistics and all that'', 프린스턴 대학교 출판부, 2000 (2판)
Raymond F. Streater^영어, Arthur S. Wightman^영어, ''PCT, 스핀 및 통계, 그리고 그 모든 것'', 1989, ISBN 978-0691070629
Arthur S. Wightman^영어, Quantum field theory in terms of vacuum expectation values^영어 (진공 기댓값을 이용한 양자장 이론), Physical Review^영어 (피지컬 리뷰), 101권, 860–866쪽, 1956, 2호, doi 10.1103/PhysRev.101.860
Arthur S. Wightman^영어, Lars Gårding^영어, Fields as operator-valued distributions in relativistic quantum theory^영어 (상대론적 양자론에서 연산자 값 분포로서의 장), Arkiv för Fysik^영어 (아르키프 퓌르 피지크), 28권, 1965
Arthur S. Wightman^영어, What is the point of so-called "axiomatic field theory"?^영어 (소위 "공리적 장론"의 요점은 무엇인가?), Physics Today^영어 (피직스 투데이), 22권, 9호, 53–58쪽, 1969, doi 10.1063/1.3035782
Arthur S. Wightman^영어, Introduction to some aspects of the relativistic dynamics of quantized fields^영어 (양자화된 장의 상대론적 역학의 몇 가지 측면에 대한 소개), 카르게 이론 물리학 강의, Gordon and Breach Science Publishers^영어, 1967
Arthur S. Wightman^영어, Should we believe in Quantum Field Theory?^영어 (우리는 양자장론을 믿어야 하는가?), 제15회 에리체 소립자 물리학 학교: 소립자 물리학의 이유, 983–1025쪽, 1977
Gian Carlo Wick^영어, Arthur S. Wightman^영어, Eugene P. Wigner^영어, Intrinsic parity of elementary particles^영어 (기본 입자의 고유 패리티), Physical Review^영어 (피지컬 리뷰), 88권, 101–105쪽, 1952, 1호, doi 10.1103/PhysRev.88.101
Arthur S. Wightman^영어, Looking back at Quantum Field Theory^영어 (양자장론을 뒤돌아보며), Physica Scripta^영어 (피시카 스크립타), 24권, 813–816쪽, 1981, 5호, doi 10.1088/0031-8949/24/5/001
Arthur Jaffe^영어, Arthur S. Wightman^영어, Res Jost^영어, To Res Jost, and to Arthur Wightman^영어 (레스 요스트에게, 그리고 아서 와이트먼에게), Communications in Mathematical Physics^영어 (커뮤니케이션스 인 매스매티컬 피직스), 132권, 1호, 1–4쪽, 1990, doi 10.1007/BF02277996
Arthur S. Wightman^영어, The theory of quantized fields in the 50s^영어 (50년대의 양자화된 장론), Pions to Quarks: Particle Physics in the 50s^영어 (파이온에서 쿼크까지: 50년대의 입자 물리학), 50권, 255–261쪽, 1989
R. F. 스트리터와 아서 와이트먼: ''PCT, 스핀과 통계, 그리고 그 모든 것'', 프린스턴 대학교 출판부 2000 (초판, 뉴욕, 벤자민 1964)
아서 와이트먼 ''양자화된 장의 상대론적 역학의 몇 가지 측면에 대한 소개'', In: 모리스 레비(Maurice Lévy) 편집 ''고에너지 전자기 상호작용과 장론'', 카르게 여름 학교 1964, 고든 앤 브리치, 뉴욕 1967
아서 와이트먼, 윅 및 위그너: ''기본 입자의 고유 패리티''. In: ''피지컬 리뷰''. vol. 88, 1952, p. 101
레스 요스트: ''아서 와이트먼에게''. In: ''커뮤니케이션스 인 매스매티컬 피직스''. vol. 132, 1990, p. 1
아서 와이트먼: ''50년대의 양자화된 장론'', In: 브라운, 드레스덴, 호데슨(편집) ''파이온에서 쿼크까지: 50년대의 입자 물리학'', 케임브리지 대학교 출판부 1989

참조

_[1] 웹사이트 Princeton University - Esteemed Princeton mathematical physicist and mentor Arthur Wightman dies http://www.princeton[...] Princeton.edu 2013-01-30
_[2] 웹사이트 Wightman's Henri Poincaré Prize citation http://www.iamp.org/[...] 2021-03-09
_[3] 논문 The Moderation and Absorption of Negative Pions in Hydrogen https://ui.adsabs.ha[...] 1949
_[4] 간행물 In Memory of Arthur Strong Wightman https://www.ams.org/[...] 2015-03
_[5] 웹사이트 Arthur Strong Wightman 1922-2013 https://phy.princeto[...] 2021-03-09
_[6] 웹사이트 Biography from the APS https://www.aip.org/[...]
_[7] 간행물 Arthur Strong Wightman (1922–2013) http://math.caltech.[...] 2013-01
_[8] 간행물 For Res Jost, and To Arthur Wightman https://projecteucli[...]
_[9] 서적 Pauli and the spin-statistics theorem World Scientific 1998
_[10] 서적 PCT, spin and statistics, and all that 1989
_[11] 웹사이트 Table of contents, Streater, Wightman ''PCT, Spin, Statistics and all that'' http://www.mth.kcl.a[...]
_[12] 웹사이트 1969 Dannie Heineman Prize for Mathematical Physics Recipient https://www.aps.org/[...] 2021-03-09
_[13] 웹사이트 Henri Poincaré Prize winners http://www.iamp.org/[...] 2021-03-09
_[14] 웹사이트 APS Fellow Archive https://www.aps.org/[...] 2021-03-09
_[15] 웹사이트 American Academy of Arts and Sciences member page of Arthur Wightman https://www.amacad.o[...] 2021-03-09
_[16] 웹사이트 National Academy of Sciences member page of Arthur Wightman http://www.nasonline[...] 2021-03-06
_[17] 웹사이트 International Congress of Mathematicians. List of Members, Stockholm 1962 https://www.mathunio[...] 2021-03-09
_[18] 웹사이트 Josiah Willard Gibbs Lectures https://www.ams.org/[...] 2021-03-09
_[19] 웹사이트 Princeton University - Esteemed Princeton mathematical physicist and mentor Arthur Wightman dies http://www.princeton[...] Princeton.edu 2013-01-30
_[20] 간행물 In Memory of Arthur Strong Wightman http://www.ams.org/n[...] 2015-03
_[21] 웹사이트 Arthur Strong Wightman (1922–2013) https://www.princeto[...] International Association of Mathematical Physics News Bulletin 2013-03-25
_[22] 간행물 Review: R. F. Streater and A. S. Wightman, ''PCT, Spin and statistics, and all that'' http://projecteuclid[...]
_[23] 웹인용 Princeton University - Esteemed Princeton mathematical physicist and mentor Arthur Wightman dies http://www.princeton[...] Princeton.edu 2013-01-30

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