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칼 구스 잰스키

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목차

1. 개요

칼 구스 잰스키는 1905년에 태어나 1950년에 사망한 미국의 물리학자이자 전파 공학자이다. 그는 벨 연구소에서 근무하며 전파 천문학 연구를 개척했다. 잰스키는 1930년대 초, 라디오 음성 전송을 방해하는 정전기의 원인을 조사하던 중, 은하수에서 오는 전파를 최초로 관측했다. 그의 발견은 전파 천문학 분야의 발전에 크게 기여했으며, 잰스키를 기리기 위해 전파 복사 조도의 단위인 얀스키가 명명되었다.

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칼 구스 잰스키 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
이름칼 구테 잰스키
출생1905년 10월 22일, 노먼, 오클라호마 준주, 미국
사망1950년 2월 14일, 레드뱅크, 미국
국적미국
학문 분야
분야물리학, 전파 천문학
직장벨 연구소
모교위스콘신 대학교 (BS)
업적
주요 업적전파 천문학
수상
서명
참고
참고 문헌사이먼 싱, 《빅뱅: 우주의 기원》, 하퍼 페레니얼, 2005, pp. 402–408.
추가 정보미국 국립 전파 천문대

2. 생애

칼 구스 잰스키는 1905년 당시 오클라호마 자치령에서 태어났다. 그의 아버지 시릴 M. 잰스키는 오클라호마 대학교 공과대학 학장이었다. 시릴 M. 잰스키는 체코 이민자의 자손으로 위스콘신에서 태어나 16세에 교직 생활을 시작했고, 위스콘신 대학교 전기 공학 교수로 은퇴했다. 칼 잰스키는 시릴 M. 잰스키에게 중요한 멘토였던 칼 오이겐 구테 미시간 대학교 물리학 교수의 이름을 따서 지어졌다.

칼 잰스키의 어머니 넬리 모로(Nellie Moreau)는 프랑스계와 영국계 혈통이었다. 칼의 형 시릴 잰스키 주니어는 위스콘신의 9XM(현재 WHA of 위스콘신 공영 라디오)과 미네소타의 9XI(현재 KUOM)를 포함하여 미국 최초의 라디오 송신기 일부를 제작하는 데 도움을 주었다.

칼 잰스키는 위스콘신-매디슨 대학교에서 1927년에 이학사 물리학 학위를 받았다. 매디슨에서 1년을 더 머물며, 논문을 제외한 석사 학위 과정의 모든 졸업 과정을 마쳤다. 1928년 7월, 22세의 나이에 벨 연구소에 입사했다. 벨 연구소는 대서양 횡단 라디오 전화 서비스에 사용하기 위해 "단파"(약 10~20미터의 파장)를 사용하여 대기 및 전리층의 특성을 조사하고자 했다. 라디오 엔지니어로서 잰스키는 라디오 음성 전송을 방해할 수 있는 정전기의 원인을 조사하는 임무를 부여받았다.

2. 1. 어린 시절과 교육

칼 구스 잰스키는 1905년 당시 오클라호마 자치령에서 태어났다. 그의 아버지 시릴 M. 잰스키는 오클라호마 대학교 공과대학 학장이었다. 시릴 M. 잰스키는 체코 이민자의 자손으로 위스콘신에서 태어나 16세에 교직 생활을 시작했고, 위스콘신 대학교 전기 공학 교수로 은퇴했다. 칼 잰스키는 시릴 M. 잰스키에게 중요한 멘토였던 칼 오이겐 구테 미시간 대학교 물리학 교수의 이름을 따서 지어졌다.

칼 잰스키의 어머니 넬리 모로(Nellie Moreau)는 프랑스계와 영국계 혈통이었다. 칼의 형 시릴 잰스키 주니어는 위스콘신의 9XM(현재 WHA of 위스콘신 공영 라디오)과 미네소타의 9XI(현재 KUOM)를 포함하여 미국 최초의 라디오 송신기 일부를 제작하는 데 도움을 주었다.

칼 잰스키는 위스콘신-매디슨 대학교에서 1927년에 이학사 물리학 학위를 받았다. 매디슨에서 1년을 더 머물며, 논문을 제외한 석사 학위 과정의 모든 졸업 과정을 마쳤다. 1928년 7월, 22세의 나이에 벨 연구소에 입사했다. 벨 연구소는 대서양 횡단 라디오 전화 서비스에 사용하기 위해 "단파"(약 10~20미터의 파장)를 사용하여 대기 및 전리층의 특성을 조사하고자 했다. 라디오 엔지니어로서 잰스키는 라디오 음성 전송을 방해할 수 있는 정전기의 원인을 조사하는 임무를 부여받았다.

2. 2. 벨 연구소 경력

3. 전파 천문학 연구

벨 전화 연구소에서 잰스키는 20.5 MHz (파장 약 14.6미터)의 주파수에서 전파를 수신하도록 설계된 지향성 안테나를 제작했다.[3] 안테나의 직경은 약 30미터였고 높이는 6미터였다. 안테나는 4개의 포드 모델 T 바퀴 위에 설치된 회전판 위에 장착되어 방위각 방향으로 회전할 수 있었고, 이로 인해 "잰스키의 회전목마"라는 별명을 얻었다.[3] 안테나를 회전시켜 수신 신호의 방향을 정확히 파악할 수 있었다. 신호의 강도는 안테나 옆의 작은 헛간에 설치된 아날로그 펜과 종이 기록 시스템에 의해 기록되었다.[4]

잰스키와 그의 회전식 지향성 전파 안테나(1930년대 초), 세계 최초의 전파 망원경


잰스키는 여러 달 동안 모든 방향에서 신호를 기록한 후, 결국 그것들을 세 가지 유형의 정전기로 분류했다. 근처의 뇌우, 멀리 떨어진 뇌우, 그리고 출처를 알 수 없는 희미한 정전기 또는 "잡음"이 그것이었다. 그는 1년 이상 세 번째 유형의 정전기의 원인을 조사했다. 최대 강도의 위치는 하루에 한 번 상승하고 하강했으며, 잰스키는 처음에 태양에서 나오는 방사선을 감지하고 있다고 추정했다.

그러나 신호를 몇 달 동안 추적한 후, 최대 정전기의 지점은 태양의 위치에서 멀어졌다. 잰스키는 또한 신호가 23시간 56분의 주기로 반복된다는 것을 알아냈다. 잰스키는 그의 친구이자 천체물리학자인 앨버트 멜빈 스켈렛과 이 기묘한 현상에 대해 논의했고, 스켈렛은 신호 피크 사이의 관측된 시간이 항성시와 정확히 일치한다는 것을 지적했다. 즉, 별과 같은 "고정된" 천체가 지구 자전 시마다 안테나 앞을 지나가는 데 걸리는 시간이었다.[5] 잰스키는 자신의 관측 결과를 광학 천문 지도와 비교하여 방사선이 은하수에서 오고, 궁수자리 별자리 방향인 은하 중심에서 가장 강하다는 것을 결론지었다(1932년 9월 16일 오후 7시 10분).

잰스키는 1933년 4월 워싱턴 D.C.에서 열린 회의에서 그 중요성을 이해하지 못하는 소수의 청중에게 자신의 발견을 발표했다.[6] 그의 발견은 1933년 5월 5일자 ''뉴욕 타임스''에 게재되면서 널리 알려졌고,[7] 그는 "별들 사이에서 들려오는 라디오 소리"라는 제목의 NBC 특별 프로그램에서 인터뷰를 했다.[4] 1933년 10월, 그의 발견은 ''전파 기술자 협회 회보''에 "외계 기원으로 보이는 전기적 교란"이라는 제목의 논문으로 게재되었다.[8]

만약 전파원이 별에서 온 것이라면, 태양 역시 전파 잡음을 발생시켜야 하는데, 잰스키는 그렇지 않다는 것을 발견했다. 1930년대 초, 태양은 흑점 주기에서 비활성 단계에 있었다. 1935년 잰스키는 기묘한 전파 신호가 성간 가스, 특히 "하전 입자의 열적 교란"에 의해 생성된다는 가설을 제시했다.[5] 잰스키는 물리학 학사 학위를 받은 20대 시절에 이러한 연구를 수행했다.

잰스키는 1935년 이후 은하수 전파를 더 연구하고 싶어했지만(그는 1936년 위스콘신 대학교 석사 학위를 받기 위해 제출한 논문에서 이 방사선을 "별 잡음"이라고 불렀다),[9][10] 천문학자들은 이 현상에 대해 완전히 무지했고, 대공황 시대에 대서양 횡단 통신 시스템에 크게 영향을 미치지 않는 현상에 대한 연구 비용을 벨 연구소가 정당화할 수 없었기 때문에 그는 별다른 지원을 받지 못했다.

3. 1. 전파 간섭원 발견

벨 전화 연구소에서 잰스키는 20.5 MHz (파장 약 14.6미터)의 주파수에서 전파를 수신하도록 설계된 지향성 안테나를 제작했다.[3] 안테나는 4개의 포드 모델 T 바퀴 위에 설치된 회전판 위에 장착되어 방위각 방향으로 회전할 수 있었고, 이로 인해 "잰스키의 회전목마"라는 별명을 얻었다.[3] 안테나를 회전시켜 수신 신호의 방향을 정확히 파악할 수 있었으며, 신호의 강도는 안테나 옆의 작은 헛간에 설치된 아날로그 펜과 종이 기록 시스템에 의해 기록되었다.[4]

잰스키는 여러 달 동안 모든 방향에서 신호를 기록한 후, 그것들을 근처의 뇌우, 멀리 떨어진 뇌우, 출처를 알 수 없는 희미한 정전기 또는 "잡음"의 세 가지 유형으로 분류했다. 그는 1년 이상 세 번째 유형의 정전기의 원인을 조사했다. 처음에는 태양에서 나오는 방사선을 감지하고 있다고 추정했지만, 몇 달 후 최대 정전기 지점이 태양의 위치에서 멀어졌다. 잰스키는 신호가 23시간 56분의 주기로 반복된다는 것을 알아냈고, 그의 친구이자 천체물리학자인 앨버트 멜빈 스켈렛은 이 시간이 항성시와 정확히 일치한다는 것을 지적했다.[5] 잰스키는 자신의 관측 결과를 광학 천문 지도와 비교하여 방사선이 은하수에서 오고, 궁수자리 별자리 방향인 은하 중심에서 가장 강하다는 것을 결론지었다(1932년 9월 16일 오후 7시 10분).

잰스키는 1933년 4월 워싱턴 D.C.에서 열린 회의에서 자신의 발견을 발표했다.[6] 그의 발견은 1933년 5월 5일자 ''뉴욕 타임스''에 게재되면서 널리 알려졌고,[7] "별들 사이에서 들려오는 라디오 소리"라는 제목의 NBC 특별 프로그램에서 인터뷰를 했다.[4] 1933년 10월, 그의 발견은 ''전파 기술자 협회 회보''에 "외계 기원으로 보이는 전기적 교란"이라는 제목의 논문으로 게재되었다.[8]

만약 전파원이 별에서 온 것이라면, 태양 역시 전파 잡음을 발생시켜야 하는데, 잰스키는 그렇지 않다는 것을 발견했다. 1935년 잰스키는 기묘한 전파 신호가 성간 가스, 특히 "하전 입자의 열적 교란"에 의해 생성된다는 가설을 제시했다.[5] 잰스키는 1935년 이후 은하수 전파를 더 연구하고 싶어했지만, 천문학자들은 이 현상에 대해 완전히 무지했고, 대공황 시대에 대서양 횡단 통신 시스템에 크게 영향을 미치지 않는 현상에 대한 연구 비용을 벨 연구소가 정당화할 수 없었기 때문에 그는 별다른 지원을 받지 못했다.

3. 2. 추가 연구 및 한계

4. 후속 연구 및 영향

몇몇 과학자들은 잰스키의 발견에 관심을 가졌지만, 잰스키가 천문학자로서 정규 교육을 받지 않았다는 점 등의 이유로 인해 전파 천문학은 수년 동안 침체된 분야로 남아 있었다. 그의 발견은 대공황 시기에 이루어졌고, 천문대는 새롭고 잠재적으로 위험한 프로젝트를 시작하는 것을 꺼렸다.[11]

잰스키의 1933년 발견을 알게 된 두 사람이 전파 천문학이라는 새로운 연구 분야의 발전에 큰 영향을 미쳤다. 한 사람은 1937년 자신의 일리노이 뒷마당에 혼자서 전파 망원경을 건설하고 천문학적 전파를 최초로 체계적으로 관측한 전파 기술자 그로테 레버였다. 다른 한 사람은 존 D. 크라우스였는데, 그는 제2차 세계 대전 이후 오하이오 주립 대학교에 전파 관측소를 설립하고 전파 천문학 교과서를 저술하여 전파 천문학자들의 표준으로 오랫동안 여겨졌다.[11]

1930년에 우리가 하늘에 대해 아는 모든 것은 본 것이나 사진으로 찍은 것에서 비롯되었다. 칼 잰스키는 이 모든 것을 바꾸었다. 인류가 아득한 옛날부터 들을 수 없었던 라디오 소리의 세계가 갑자기 웅장한 합창으로 터져 나왔다. – 존 D. 크라우스 [4]

5. 죽음과 유산

칼 구스 잰스키는 뉴저지주 리틀 실버에 거주했으며, 심장병으로 인해 44세의 나이로 뉴저지주 레드 뱅크 병원(현재 리버뷰 메디컬 센터)에서 사망했다.[12]

전파 천문학자들이 전파원의 스펙트럼 복사 조도에 사용하는 단위는 잰스키를 기리기 위해 얀스키(1 Jy = 10−26 W⋅m−2⋅Hz−1)로 명명되었다. 달의 얀스키 크레이터 또한 그의 이름을 따서 명명되었다.[14] 국립 전파 천문대(NRAO)의 박사 후 연구원 펠로우십 프로그램과[14] NRAO에서 매년 수여하는 잰스키 상도 그의 이름에서 유래했다.[15] 2012년 1월 10일, NRAO는 뉴멕시코주 매그달레나에 있는 전파 망원경인 매우 큰 배열(VLA)을 칼 G. 잰스키 매우 큰 배열로 개명하여 그의 전파 천문학에 대한 기여를 기리기로 발표했다.[16]

칼 구스 잰스키(Karl G. Jansky)의 뉴멕시코 국립 전파 천문대(National Radio Astronomy Observatory)에 있는 매우 큰 배열


웨스트버지니아주 그린 뱅크 천문대(, 이전 NRAO 부지)에는 잰스키의 원래 회전식 망원경의 실물 크기 복제품이 그로테 레버의 9미터 접시의 재건된 버전 근처에 있다.

그린 뱅크 표지판: 잰스키 안테나


1998년, 뉴저지주 홀름델 101 크라포드 코너 로드(현재 벨 연구소 홀름델 단지)에 있는 잰스키 안테나의 원래 부지()는 토니 타이슨과 로버트 윌슨에 의해 확인되었으며, 루슨트 테크놀로지스는 기념비와 명판을 설치하여 업적을 기렸다.[17] 기념비는 안테나를 양식화한 조각상이며, 1932년 9월 16일 오후 7시 10분에 잰스키 안테나가 은하수의 중심과 일치하여 가장 큰 신호를 발생시킨 순간을 기준으로 방향이 정해졌다.[18]

''잰스키 잡음''은 잰스키의 이름을 따서 명명되었으며, 고주파수 정적 교란(우주 잡음)을 지칭한다. 소행성 1932 잰스키와[19] 달의 크레이터 얀스키도 그의 이름을 따서 명명되었다.

6. 주요 저작


  • 미국 전기 및 전자 기술자 협회 회보(Proc. IRE)에 게재된 논문:
  • * 1932년: "고주파 대기 잡음의 방향 연구" (Directional studies of atmospherics at high frequencies)
  • * 1933년: "외계 기원으로 보이는 전기적 교란" (Electrical disturbances apparently of extraterrestrial origin)
  • * 1935년: "별 사이 간섭의 근원에 대한 노트" (A note on the source of interstellar interference)
  • * 1937년: "단파 라디오 수신 시스템에서 얻은 최소 잡음 레벨" (Minimum noise levels obtained on short-wave radio receiving systems)
  • 네이처(Nature) 1933년 7월 8일: "태양계 외부에서 오는 전파" (Electrical phenomena that apparently are of interstellar origin)
  • 대중 천문학(Popular Astronomy) 1933년 12월: "별 사이에서 기원하는 것으로 보이는 전기 현상"

참조

[1] 서적 Big Bang: The Origin of the Universe Harper Perennial
[2] 웹사이트 Cyril M. Jansky, Jr. http://www.ieeeghn.o[...] 2016-01-20
[3] 간행물 Serendipitous Discoveries in Radio Astronomy: Proceedings of a Workshop held at the National Radio Astronomy Observatory, Green Bank, West Virginia on May 4, 5, 6, 1983; Honoring the 50th Anniversary Announcing the Discovery of Cosmic Radio Waves by Karl G. Jansky on May 5, 1933. http://library.nrao.[...] K. Kellermann and B. Sheets 1983
[4] 웹사이트 The First 50 Years of Radio Astronomy, Part 1: Karl Jansky and His Discovery of Radio Waves from Our Galaxy http://www.bigear.or[...] North American AstroPhysical Observatory (NAAPO). Cosmic Search, Vol. 3, No. 4 2021-09-21
[5] 서적 World of Scientific Discovery on Karl Jansky http://www.bookrags.[...] 2010-04-09
[6] 서적 The Early Years of Radio Astronomy: Reflections Fifty Years After Jansky's Discovery Cambridge University Press
[7] 뉴스 Commemorating a Discovery in Radio Astronomy https://query.nytime[...] 2008-08-14
[8] 학술지 Electrical Disturbances Apparently of Extraterrestrial Origin https://ieeexplore.i[...] 1933-10
[9] 웹사이트 Karl Jansky https://nationalmagl[...] National High Magnetic Field Laboratory. 2022-06-17
[10] 웹사이트 Jansky, Karl (1905–1950) https://www.encyclop[...] 2022-06-17
[11] 웹사이트 Karl Jansky and the Discovery of Cosmic Radio Waves http://legacy.nrao.e[...] National Radio Astronomy Observatory 2021-10-01
[12] 뉴스 Karl G. Jansky, 44, Authority in Radio; Bell Laboratories Engineer Dies–Discovered Waves of Extraterrestrial Origin https://www.nytimes.[...] 2010-05-07
[13] 학술지 Introduction to "Electrical Disturbances Apparently of Extraterrestrial Origin" 1998-07
[14] 웹사이트 Jansky Fellowship http://www.nrao.edu/[...]
[15] 웹사이트 Jansky Prize http://www.nrao.edu/[...]
[16] 웹사이트 VLA Rededication http://www.nrao.edu/[...]
[17] 웹사이트 Detective Work Leads to Monument Honoring the Father of Radio Astronomy http://www.bell-labs[...] Bell Labs 1998-06-03
[18] 웹사이트 Historical Marker Database: Karl Jansky Radio Astronomy Monument http://www.hmdb.org/[...]
[19] 서적 Dictionary of Minor Planet Names Springer 2003
[20] 웹사이트 Jansky Fellowship http://www.nrao.edu/[...] アメリカ国立電波天文台 2010-06-19


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