아서 지오프리 워커

1. 개요

아서 지오프리 워커(Arthur Geoffrey Walker, 1909–2001)는 영국의 수학자이자 물리학자이다. 그는 1935년 임페리얼 칼리지 런던 강사, 1936년 리버풀 대학교 강사를 거쳐 1947년 셰필드 대학교 교수가 되었고, 1952년 리버풀 대학교로 돌아와 1962년 과학대학 학장을 역임했다. 워커는 프리드만-르메트르-로버트슨-워커 계량을 사용한 우주론 모델을 연구했으며, 페르미-워커 미분을 연구했다. 그는 1946년 에든버러 왕립 학회 회원, 1955년 왕립 학회 회원으로 선출되었고, 1962년부터 1963년까지 런던 수학회 회장을 역임했다.

2. 생애

아서 지오프리 워커는 1947년부터 셰필드 대학의 교수, 1952년부터 1974년까지 리버풀 대학의 교수를 지냈다. 프리드만-르메트르-로버트슨-워커 계량을 사용한 우주론 모델을 연구했으며, 엔리코 페르미와 함께 페르미-워커 미분을 연구했다. 1955년 왕립 학회 펠로우로 선출되었다.

2.1. 초기 생애

아서 지오프리 워커는 1909년 7월 17일 영국 잉글랜드 하트퍼드셔주 왓퍼드에서 마차 제작자인 아서 존 워커와 엘레노어 조안나 고슬링의 아들로 태어났다.

왓퍼드 그래머 스쿨을 졸업하고, 옥스퍼드 대학교 발리올 칼리지에 장학금을 받고 입학하여 수학 전공으로 수석 졸업하였다. 이후 옥스퍼드 대학교 머튼 칼리지에서 수학했으며, 에든버러 대학교에서 에드먼드 테일러 휘태커 교수의 지도 아래 박사 학위(PhD)를 받았다. 아서 스탠리 에딩턴 교수가 외부 심사위원이었다. 그의 미분 기하학, 일반 상대성 이론, 우주론에 대한 경험은 이후 연구의 기반이 되었다.

2.2. 학문적 경력

아서 지오프리 워커는 영국 잉글랜드의 하트퍼드셔주 왓퍼드에서 태어났다. 1935년 임페리얼 칼리지 런던 강사로 임용되었으며, 이듬해인 1936년에는 리버풀 대학교의 순수 수학 강사로 임명되어 1947년까지 재직했다. 그 후 셰필드 대학교로 옮겨 순수 수학 교수가 되었다. 1952년에는 리버풀 대학교로 돌아와 교수가 되었고, 1962년에는 과학대학 학장이 되었다. 1974년 리버풀 대학교에서 은퇴했다.

워커는 루터 파울러 아이젠하트의 1926년 저서 《리만 기하학》을 "성경"이라고 칭하며 많은 논문에서 인용했다. 툴리오 레비-치비타와 엔리코 페르미가 도입한 평행 이동 개념을 발전시켜 텐서에 대한 평행 이동 기술을 개발했는데, 이는 현재 일반 상대성 이론에서 널리 사용되는 페르미-워커 수송이다.

1935년, 워커와 로버트슨은 조르주 르메트르와 알렉산드르 프리드만이 구성한 등방성과 균질성을 가진 우주론적 모델이 모두 동일한 프리드만-르메트르-로버트슨-워커 계량을 공유한다는 것을 증명했다. 또한, 이것이 등방성과 균질성을 특징으로 하는 가장 일반적인 모델임을 보여주었다 (코페르니쿠스 원리 참조). 1930년대 중반에는 조석 흐름과 관련된 문제에 대해 기계 공학과와 협력했다.

1946년 그는 해럴드 스탠리 루스, 에드먼드 테일러 휘태커, 데이비드 깁, 윌리엄 에지의 제안으로 에든버러 왕립 학회 회원으로 선출되었다. 1947/49년 기간 동안 학회의 키스 메달을 수상했다. 1955년 왕립 학회 회원이 된 후, 1961년부터 1962년까지 이 조직의 평의원으로 활동했다. 그는 1962년부터 1963년까지 런던 수학회 회장을 역임했다.

2.3. 은퇴와 죽음

워커는 1939년 필리스 애쉬크로프트 프리먼과 결혼했으며, 부부는 뛰어난 사교 댄스 댄서였다. 그는 2001년 3월 31일 치체스터에서 91세의 나이로 사망했다.

3. 연구 업적

아서 지오프리 워커는 아인슈타인 방정식의 해인 프리드만-르메트르-로버트슨-워커 계량을 사용한 우주론 모델을 연구했으며, 엔리코 페르미와 함께 페르미-워커 미분을 연구했다. 루터 파울러 아이젠하트의 1926년 저서 《리만 기하학》은 워커에게 큰 영향을 주었고, 그는 이 책을 "성경"이라 칭하며 많은 논문에서 인용했다. 1930년대 중반에는 조석 흐름과 관련된 문제에 대해 기계 공학과와 협력했다.

그의 저서는 다음과 같다.

* 《조화 공간》(1962)
* 《기하학적 우주론 입문》(1975)

3.1. 페르미-워커 미분

엔리코 페르미와 툴리오 레비-치비타는 평행 이동 개념을 도입했고, 페르미는 이를 시공간의 세계선에도 적용했다. 1932년, 워커는 이 아이디어를 발전시켜 텐서에 대한 평행 이동 기술을 개발했다. 페르미-워커 수송은 현재 일반 상대성 이론에서 널리 사용되고 있다.

3.2. 프리드만-르메트르-로버트슨-워커 계량

영국 잉글랜드의 수학자 아서 지오프리 워커는 아인슈타인 방정식의 정확한 해(solution)인 프리드만-르메트르-로버트슨-워커 계량을 사용한 우주론 모델을 연구했다. 1935년, 워커와 로버트슨은 조르주 르메트르와 알렉산드르 프리드만이 이전에 구성한 등방성과 균질성을 가진 우주론적 모델이 모두 동일한 일반적인 형태, 즉 로버트슨-워커 계량을 공유한다는 것을 증명했다. 또한, 그들은 이것이 등방성과 균질성을 특징으로 하는 가장 일반적인 모델임을 보여주었다 (코페르니쿠스 원리 참조).

4. 수상 및 영예

* 왕립 천문학회 회원 (1934년)
* 에든버러 왕립학회 회원 (1946년)
* 베릭 상 (1947년)
* 키스 메달 (1947-9년)
* 왕립 학회 회원 (1955년)

5. 출판물

* 《조화 공간》(1962)
* 《기하학적 우주론 입문》(1975)