윌리엄 앨프리드 파울러

1. 개요

윌리엄 앨프리드 파울러는 미국의 핵물리학자이자 천체물리학자로, 별에서의 원소 합성 연구로 1983년 노벨 물리학상을 수상했다. 그는 1936년 캘리포니아 공과대학교에서 핵물리학 박사 학위를 받았으며, 1946년 캘리포니아 공과대학교 교수로 임용되었다. 파울러는 실험 핵물리학자였지만, 마가렛 버비지, 제프리 버비지, 프레드 호일과 공동으로 연구한 "별에서의 원소 합성" 논문(B2FH 논문)으로 가장 잘 알려져 있다. 이 논문은 별 내부에서 일어나는 원소 생성 과정을 설명하며, 파울러는 탄소 핵합성에 필요한 에너지 준위를 실험적으로 증명했다. 그는 또한 미국 국가 과학 훈장, 헨리 노리스 러셀 강좌, 브루스 메달 등 다수의 상을 수상했다.

2. 생애

윌리엄 앨프리드 파울러는 1938년 미국 국립 과학 아카데미 회원으로 선출되었다. 1948년 해리 S. 트루먼 대통령으로부터 공로 훈장을 수여받았고, 제럴드 포드 대통령으로부터 미국 국가 과학 훈장을 받았다. 1962년 미국 철학회 회원, 1965년 미국 예술 과학 아카데미 회원으로 선출되었으며, 1973년 베틀레센상, 1978년 에딩턴 메달을 수상했다.

증기 기관차 애호가였던 파울러는 다양한 크기의 작동 모델을 소유했다.

첫 번째 부인은 아드리안 페이(올름스테드) 파울러(1912–1988)였으며, 두 딸 메리 에밀리와 마사를 두었다. 1989년 12월, 캘리포니아주 패서디나에서 예술가 메리 더처(1919–2019)와 결혼했다. 1995년 3월 11일, 캘리포니아주 패서디나에서 신부전으로 83세의 나이에 사망했다.

2.1. 어린 시절과 교육

1911년 8월 9일, 파울러는 피츠버그에서 태어났다. 그의 부모는 존 맥레오드 파울러와 제니 서머스 왓슨이었으며, 형제인 아서와 넬다 중 장남이었다.

파울러가 두 살 때 가족은 증기 철도 도시인 오하이오주 리마로 이사했다. 펜실베이니아 철도 철도 기지 근처에서 자란 것은 그가 기관차에 관심을 갖게 된 계기가 되었다. 1973년, 파울러는 하바롭스크와 모스크바를 연결하는 약 2500km 노선을 운행하는 시베리아 횡단 철도의 증기 엔진을 관찰하기 위해 소련을 방문했다.

1933년, 오하이오 주립 대학교를 졸업하고 타우 카파 엡실론 동아리의 회원이었다. 1936년에는 캘리포니아 공과대학교(California Institute of Technology)에서 핵물리학 박사 학위를 받았다.

2.2. 학문적 경력

1933년, 파울러는 오하이오 주립 대학교를 졸업했으며, 그곳에서 타우 카파 엡실론 동아리의 회원이었다. 1936년 캘리포니아 공과대학교(California Institute of Technology)에서 핵물리학 박사 학위를 받았다. 1939년 칼텍의 조교수가 되었다.

실험 핵물리학자였지만, 파울러의 가장 유명한 논문은 마가렛 버비지, 제프리 버비지, 프레드 호일과의 공동 연구인 "별에서의 원소 합성"이었다. 1957년 《현대 물리학 리뷰》에 게재된 이 논문은 별에서 가장 가벼운 화학 원소를 제외한 거의 모든 원소의 기원에 대한 핵 과정을 분류했으며, 널리 BFH 논문으로 알려져 있다. 이 논문에서 확립된 별 핵합성 이론은 1983년 파울러가 노벨 물리학상을 수상하는 이유로 노벨 위원회에서 언급되었다.

1942년 칼텍의 부교수가 되었고, 1946년에는 칼텍의 교수가 되었다. 파울러는 찰스 크리스찬 로리첸의 뒤를 이어 칼텍의 W. K. 켈로그 방사선 연구소 소장이 되었고, 나중에는 스티븐 E. 쿠닌에게 소장직을 물려주었다.

1962년-1963년 세인트 존스 칼리지, 케임브리지의 구겐하임 펠로우였다. 1963년 미국 천문학회의 헨리 노리스 러셀 강좌를 수상했으며, 1979년 태평양 천문학회의 브루스 메달을 수상했다. 1983년에는 우주에서 화학 원소의 형성에 중요한 핵반응에 대한 이론적, 실험적 연구로 수브라마니안 찬드라세카르와 함께 노벨 물리학상을 수상했다.

파울러의 칼텍 박사 과정 학생으로는 도널드 D. 클레이턴 등이 있었다.

3. 연구 업적

1936년, 파울러는 칼텍의 연구원으로 임명되었다. 1938년 미국 국립 과학 아카데미 회원으로 선출되었고, 1942년 칼텍 부교수, 1946년에는 칼텍 교수가 되었다. 1948년 해리 S. 트루먼 대통령으로부터 리 앨빈 듀브리지, 맥스 메이슨, 라이너스 폴링, 브루스 혼브룩 세이지와 함께 공로 훈장을 수여받았다.

파울러는 1962–63년에 세인트 존스 칼리지, 케임브리지의 구겐하임 펠로우였다. 1962년 미국 철학회 회원, 1963년 미국 천문학회의 헨리 노리스 러셀 강좌를 수상, 1965년 미국 예술 과학 아카데미 회원으로 선출되었고, 1973년 베틀레센상, 1978년 에딩턴 메달, 1979년 태평양 천문학회의 브루스 메달을 수상했다. 제럴드 포드 대통령으로부터 미국 국가 과학 훈장을 받았다. 파울러의 칼텍 박사 과정 학생으로는 도널드 D. 클레이턴 등이 있었다.

3.1. B²FH 논문

실험 핵물리학자였지만, 파울러의 가장 유명한 논문은 마거릿 버비지, 제프리 버비지, 프레드 호일과 공동 연구한 "별에서의 원소 합성"이었다. 마거릿 버비지가 제1저자, 남편 제프리 버비지가 제2저자, 파울러가 제3저자였고, 케임브리지의 우주론학자 프레드 호일이 함께했다는 점이 주목할 만하다. 1957년 《현대 물리학 리뷰》에 게재된 이 논문은 별에서 가장 가벼운 화학 원소를 제외한 거의 모든 원소의 기원에 대한 핵 과정을 분류했다. 이 논문은 널리 B²FH 논문으로 알려져 있으며, 여기서 확립된 별 핵합성 이론은 1983년 파울러가 노벨 물리학상을 수상하는 이유로 노벨 위원회에서 언급되었지만, 버비지 부부와 호일은 이 상을 함께 받지 못했다. 파울러는 탄소를 합성하는 삼중 알파 반응이 작동하기 위해 필요한 에너지 준위를 탄소 원자핵이 가지고 있음을 실험으로 증명했다.

3.2. 핵반응 연구

1939년, 파울러는 칼텍의 조교수가 되었다.

실험 핵물리학자였지만, 파울러의 가장 유명한 논문은 마가렛 버비지, 제프리 버비지, 프레드 호일과의 공동 연구인 "별에서의 원소 합성"이었다. 주목할 점은 마가렛 버비지가 제1저자, 남편 제프리 버비지가 제2저자, 파울러가 제3저자였고, 케임브리지의 우주론학자 프레드 호일이 함께했다는 것이다. 1957년 《현대 물리학 리뷰》에 게재된 이 논문은 별에서 가장 가벼운 화학 원소를 제외한 거의 모든 원소의 기원에 대한 핵 과정을 분류했다. 이 논문은 널리 BFH 논문으로 알려져 있다. 이 논문에서 확립된 별 핵합성 이론은 1983년 파울러가 노벨 물리학상을 수상하는 이유로 노벨 위원회에서 언급되었지만, 버비지 부부와 호일은 이 상을 함께 받지 못했다.

파울러는 찰스 크리스찬 로리첸의 뒤를 이어 칼텍의 W. K. 켈로그 방사선 연구소 소장이 되었고, 나중에는 스티븐 E. 쿠닌에게 소장직을 물려주었다.

1983년에는 우주에서 화학 원소의 형성에 중요한 핵반응에 대한 이론적, 실험적 연구로 수브라마니안 찬드라세카르와 함께 노벨 물리학상을 수상했다.

1957년에 마거릿 버비지, 제프리 버비지, 프레드 호일과 공동 저술한 논문(4명의 이름에서 따온 B2FH 논문이라고 불린다)은 별 내부에서의 원소의 기원에 관한 이 분야의 중요한 논문이다. 파울러는 탄소를 합성하는 삼중 알파 반응이 작동하기 위해 필요한 에너지 준위를 탄소 원자핵이 가지고 있음을 실험으로 증명했다.

4. 수상 경력

5. 개인적인 삶

윌리엄 앨프리드 파울러는 1911년 8월 9일 피츠버그에서 태어났다. 부모는 존 맥레오드 파울러와 제니 서머스 왓슨이었으며, 형제로는 아서와 넬다가 있었고 그중 장남이었다.

파울러가 두 살 때 가족은 오하이오주 리마로 이사했다. 펜실베이니아 철도 철도 기지 근처에서 자란 그는 기관차에 관심을 갖게 되었다. 1973년에는 하바롭스크와 모스크바를 연결하는 약 2500km 노선을 운행하는 시베리아 횡단 철도의 증기 엔진을 관찰하기 위해 소련을 방문하기도 했다. 증기 기관차의 열렬한 팬이었던 파울러는 다양한 크기의 작동하는 여러 모델을 소유했다.

첫 번째 부인은 아드리안 페이(올름스테드) 파울러(1912–1988)였으며, 슬하에 두 딸 메리 에밀리와 마사를 두었다.

1989년 12월, 캘리포니아주 패서디나에서 예술가 메리 더처(1919–2019)와 결혼했다. 1995년 3월 11일, 캘리포니아주 패서디나에서 신부전으로 사망했다. 향년 83세였다.

6. 기타

* 1936년 칼텍 연구원으로 임명되었다.
* 1938년 미국 국립 과학 아카데미 회원으로 선출되었다.
* 1939년 칼텍 조교수가 되었다.
* 1942년 칼텍 부교수가 되었다.
* 1946년 칼텍 교수가 되었다.
* 마가렛 버비지, 제프리 버비지, 프레드 호일과 함께 "별에서의 원소 합성"(BFH 논문)을 공동 저술하여, 별에서 가장 가벼운 화학 원소를 제외한 거의 모든 원소의 기원에 대한 핵 과정을 분류했다.
* 1948년 해리 S. 트루먼 대통령으로부터 리 앨빈 듀브리지, 맥스 메이슨, 라이너스 폴링, 브루스 혼브룩 세이지와 함께 공로 훈장을 수여받았다.
* 찰스 크리스찬 로리첸의 뒤를 이어 칼텍 W. K. 켈로그 방사선 연구소 소장이 되었고, 이후 스티븐 E. 쿠닌에게 소장직을 물려주었다.
* 제럴드 포드 대통령으로부터 미국 국가 과학 훈장을 받았다.
* 1962-63년 세인트 존스 칼리지, 케임브리지 구겐하임 펠로우였다.
* 1962년 미국 철학회 회원으로 선출되었다.
* 1963년 미국 천문학회 헨리 노리스 러셀 강좌를 수상했다.
* 1965년 미국 예술 과학 아카데미 회원으로 선출되었다.
* 1973년 베틀레센상을 수상했다.
* 1978년 에딩턴 메달을 수상했다.
* 1979년 태평양 천문학회 브루스 메달을 수상했다.
* 1983년 우주에서 화학 원소의 형성에 중요한 핵반응에 대한 이론적, 실험적 연구로 수브라마니안 찬드라세카르와 함께 노벨 물리학상을 수상했다.
* 칼텍 박사 과정 학생으로 도널드 D. 클레이턴 등이 있었다.
* 소행성(2762) 파울러