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리 스몰린

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목차

1. 개요

리 스몰린은 이론 물리학자로, 루프 양자 중력 이론 연구에 기여했다. 그는 1979년 하버드 대학교에서 이론물리학 박사 학위를 받았으며, 페리미터 이론물리학 연구소의 창립 교수진 중 한 명이다. 스몰린은 루프 양자 중력, 배경 독립적인 끈 이론 접근, 양자 중력의 실험적 검증, 양자역학의 기초, 우주론적 자연 선택 등 다양한 분야에서 연구를 수행했다. 그는 《우주의 일생》, 《양자 중력의 세 가지 길》, 《물리학의 문제점》 등 여러 저서를 집필했으며, 포린 폴리시가 선정한 100대 석학에 선정되기도 했다.

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리 스몰린 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
2004년의 리 스몰린
2004년의 스몰린
출생일1955년 6월 6일
출생지미국 뉴욕 시
국적미국
분야물리학
우주론
근무지페리미터 이론물리학 연구소
워털루 대학교
모교햄프셔 칼리지 (B.A., 1975)
하버드 대학교 (A.M., 1978; Ph.D, 1979)
박사 지도 교수시드니 콜먼
스탠리 데저
수상마요라나 상 (2007)
클롭스테그 기념상 (2009)
엘리자베스 2세 다이아몬드 주빌리 메달 (2013)

2. 생애

스몰린은 환경 및 공정 엔지니어인 마이클 스몰린과 극작가인 폴린 스몰린 사이에서 태어났다.[3] 그의 부모는 아르메니아의 신비주의자 게오르기 귀르지예프가 설립한 4도법을 따르는 유대교 신자였다.[4]

스몰린은 오하이오주 신시내티의 월넛 힐스 고등학교를 중퇴했다. 그의 물리학에 대한 관심은 아인슈타인이 죽을 때 완성하지 못한 두 가지 과제, 즉 1. 양자역학을 이해하고 2. 양자에 대한 이해를 중력과 통합하는 것에 대한 성찰을 읽으면서 시작되었다. 스몰린은 이러한 과제를 완수하는 것을 자신의 "사명"으로 여겼다. 얼마 후, 그는 신시내티 대학교의 물리학 도서관에서 프랑스어로 된 루이 드 브로이의 파일럿파 이론을 발견했다. 그는 "아인슈타인의 미완성 혁명"에서 "나는 아직도 눈을 감으면 파장과 운동량을 관련짓는 방정식이 적힌 책의 한 페이지를 볼 수 있다"고 썼다. 그 후 그는 햄프셔 대학에 진학하여 훌륭한 교수들을 만나고 대학원 진학에 성공했다. 아인슈타인의 두 가지 큰 질문을 해결하려는 그의 사명에 대해 스몰린은 자신의 설명에 따르면 성공하지 못했고, "매우 불행하게도, 다른 누구도 성공하지 못했다."라고 덧붙였다.

2. 1. 어린 시절과 교육

스몰린은 뉴욕시에서 태어났다.[23] 그의 남동생 데이비드 M. 스몰린은 앨라배마주 버밍햄의 컴벌랜드 법학대학 교수로 재직했다.[24]

2. 2. 개인사

스몰린은 뉴욕시에서 태어났으며, 자신을 유대인으로 묘사했다.[4] 그의 형제인 데이비드 M. 스몰린은 앨라배마주 버밍햄에 있는 컴벌랜드 로스쿨의 교수가 되었다.[5][24]

스몰린은 온타리오주 토론토의 변호사이자 도시 정책 컨설턴트인 디나 그레이서와 결혼했다. 그는 이전에 포티니 마르코풀루-칼라마라와 결혼했다.[7]

그는 리 블레싱의 ''숲 속의 산책'', 드루실라 코넬의 ''배경 간섭'', 한나 모스코비치의 ''무한대''와 같은 연극의 과학 자문을 맡으면서 연극에도 참여해 왔다.[6]

3. 학문적 경력

고등연구소, 카블리 이론물리학 연구소, 시카고 대학교에서 박사후 연구원을 지냈다.[8] 이후 예일 대학교, 시러큐스 대학교, 펜실베이니아 주립대학교에서 교수직을 역임했다. 1995년 고등연구소 방문 학자였으며, 1999년부터 2001년까지 임페리얼 칼리지 런던 방문 교수로 재직했다. 2001년 페리미터 이론물리학 연구소의 창립 교수진 중 한 명이 되었다.[8]

4. 이론 및 연구 업적

스몰린은 테드 제이콥슨, 카를로 로벨리, 루이스 크레인, 아바이 아슈테카르 등과 함께 루프 양자 중력(LQG) 이론을 연구했다. LQG는 게이지 장 이론의 언어를 사용하여 일반 상대성 이론을 재정식화하고, 이를 통해 양자 역학과 일반 상대성 이론을 통합하려는 접근 방식이다. 이 과정에서 입자 물리학의 기법, 특히 루프의 역학을 활용한다. 스몰린은 로벨리와 함께 영역과 부피의 이산성을 발견했으며, 스핀 네트워크를 통해 양자 기하학의 이산적인 기술에 대한 자연스러운 표현을 제시했다. 최근에는 LQG를 현상론과 연결하기 위해 시공간 대칭성의 실험적 검증을 제안하고, 소립자와 그 상호작용이 시공간 기하학에서 어떻게 나타날 수 있는지 연구하고 있다.

4. 1. 루프 양자 중력 (LQG)

스몰린은 테드 제이콥슨, 카를로 로벨리, 루이스 크레인, 아바이 아슈테카르 등과 함께 루프 양자 중력(LQG) 이론을 공동 연구했다. LQG는 게이지 장 이론의 언어로 일반 상대성 이론을 재구성하여 양자 역학과 일반 상대성 이론을 통합하려는 시도이며, 입자 물리학의 기법, 특히 루프의 역학 측면에서 장을 표현하는 기법을 사용할 수 있게 한다. 그는 로벨리와 함께 면적과 부피의 이산성을 발견하고 스핀 네트워크라는 양자 기하학의 이산적 기술 측면에서 이들의 자연스러운 표현을 찾아냈다. 최근 몇 년 동안 그는 시공간 대칭성에 대한 실험적 검증에 대한 함의를 개발하고 기본 입자와 그 상호 작용이 시공간 기하학에서 어떻게 나타날 수 있는지 조사함으로써 LQG를 현상론과 연결하는 데 주력하고 있다.

4. 2. 배경 독립적인 끈 이론 접근

1999년부터 2002년까지, 리 스몰린은 고전적인 배경 시공간 모델을 포함하는 근사적인 기술에 의존하지 않는 끈 이론의 기본적인 공식화를 위한 여러 제안을 했다.[1]

4. 3. 양자 중력의 실험적 검증

스몰린은 현상론적 양자 중력의 효과가 고에너지 천체 현상(초고에너지 우주선, 감마선 폭발에서 나오는 광자와 중성미자 포함) 관측에서 검출되는 특수 상대성이론의 수정을 찾는 방법으로 실험적으로 탐색될 수 있다고 제안한 이론가 중 한 명이다. 스몰린의 공헌에는 주앙 마게이주와 함께 이중 특수 상대성이론을 공동으로 고안한 것( 조반니 아멜리노-카멜리아의 연구와는 독립적)과 로랑 프라이델, 예르지 코왈스키-글릭만과 함께 상대적 국소성을 고안한 것이 있다.

4. 4. 양자역학의 기초

스몰린은 1980년대 초부터 개별 양자 현상을 정확하게 기술하는 비국소적 결정론적인 숨은 변수 이론을 연구해왔다. 최근에는 실앙상블 해석과 우선순위 원리라는 두 가지 새로운 양자역학 해석을 제시했다.[1]

4. 5. 우주론적 자연 선택

스몰린의 우주론적 자연 선택 가설은 '다산 우주(fecund universes)' 이론이라고도 불리며, 생물학적 자연 선택과 유사한 과정이 우주 규모에서 적용된다는 내용을 담고 있다. 스몰린은 1992년에 이 아이디어를 발표했고, ''우주의 생명(The Life of the Cosmos)''이라는 책에서 요약했다.

이 이론에서 블랙홀은 중요한 역할을 한다. 붕괴하는 블랙홀은 "반대편"에 새로운 우주를 생성하는데, 이때 새 우주의 기본 상수 매개변수(기본 입자의 질량, 플랑크 상수, 기본 전하 등)는 블랙홀이 붕괴된 우주와 약간 다를 수 있다. 각 우주는 블랙홀의 수만큼 새로운 우주를 낳으므로, 블랙홀이 많은 우주가 진화적 이점을 가지게 된다. 이러한 방식으로, 이 이론은 우리 우주가 생명체 출현에 "미세 조정된" 것처럼 보이는 이유를 설명한다.

스몰린은 1992년에 이 이론을 발표하면서, 태양 질량의 1.6배를 초과하는 중성자별은 존재하지 않을 것이라고 예측했다. 이후 핵 천체물리학자들의 연구로 이 수치는 태양 질량의 두 배로 상향 조정되었다. 스몰린은 또한 팽창 이론이 옳다면, 단일 장과 매개변수에 의해 지배되는 가장 단순한 형태여야 한다고 예측했다.

5. 철학적 관점

스몰린은 공간과 시간에 대한 관계적 또는 라이프니츠적(Leibnizian) 관점을 옹호하며 물리학 철학에 기여했다.[9] 2006년부터 브라질 철학자이자 하버드 로스쿨 교수인 로베르토 망가베이라 웅거와 시간의 실재성과 법칙의 진화 문제에 대해 공동 연구를 진행했다.[9]

2013년 4월에 출판된 ''시간의 재탄생(Time Reborn)''에서 스몰린은 물리 과학이 시간을 비현실적인 것으로 만들었지만, 시간은 실재의 가장 근본적인 특징이라고 주장한다. 그는 "공간은 환상일 수 있지만, 시간은 반드시 실재해야 한다"고 말했다.(p. 179) 그의 주장에 따르면, 라이프니츠적 우주(Leibnizian universe)를 제시해야 하며, 동일자의 원리는 허용되지 않고 모든 차이는 다른 차이에 대응해야 한다. 이는 충분 이유의 원리와 유사하다.[10] 스몰린은 양자역학이 "궁극적인 이론"이라고 믿지 않으며, 현재 양자역학 공식에 대한 어떤 해석도 자신에게는 의미가 없다고 밝혔다.[14]

2009년 [https://physicsworld.com/a/the-unique-universe/ 기사]에서 스몰린은 다음과 같은 철학적 견해를 밝혔다.


  • “우주는 하나뿐입니다. 다른 우주는 없으며, 그것과 동형인 것도 없습니다.” 스몰린은 “시간이 없는” 다중우주의 존재를 부정한다.
  • “실재하는 모든 것은 순간에 실재하며, 순간들의 연속입니다. 참인 것은 모두 현재 순간에 대해 참입니다.” 시간은 실재할 뿐만 아니라, 실재하는 모든 것은 시간 속에 위치한다. 시간 초월적으로 존재하는 것은 없다.
  • “순간에 실재하는 모든 것은 다음 또는 미래의 순간으로 이어지는 변화의 과정입니다. 참인 것은 모두 이 과정에서 미래의 순간을 야기하거나 함축하는 과정의 특징입니다.” 이 원리는 시간이 인과 관계의 한 측면이라는 개념을 포함한다.
  • “수학은 시간과 특수성을 제거할 때 관찰된 규칙성의 일반화로서 경험에서 파생됩니다.” 스몰린은 수학적 플라톤주의와 거리를 두고 유진 위그너의 “수학의 자연과학에서의 불합리할 정도로 효과적인 사용”에 대한 자신의 반응을 제시한다.


스몰린은 다중우주에 대한 반대와 유사한 이유로 창조자의 개념을 거부하는 것을 우주론에 필수적이라고 본다.[15] 그는 종교나 신비주의를 명확하게 배제하거나 거부하지는 않지만, 과학은 관찰 가능한 것만 다루어야 한다고 믿는다.[16] 그는 또한 “우리가 과학을 하는 데 도움이 되지 않는다”고 주장하는 인류 원리에 반대한다.[17]

그는 건강한 과학 공동체와 민주 사회의 기반이 된다고 주장하는 "열린 미래를 위한 원칙"을 옹호한다. "(1) 공개된 증거로부터의 합리적인 논증이 문제를 결정하기에 충분할 때, 그렇게 결정된 것으로 간주해야 합니다. (2) 공개된 증거로부터의 합리적인 논증이 문제를 결정하기에 충분하지 않을 때, 공동체는 설득력 있는 공개 증거를 개발하려는 성실한 노력과 일치하는 다양한 관점과 가설을 장려해야 합니다." (Time Reborn p. 265.)

6. 저서


  • 1997년 - 우주의 삶
  • 1999년 - 《우주의 일생》(''The Life of the Cosmos'')
  • 2001년 - 양자 중력으로 가는 세 가지 길 (한국어판 ISBN|978-89-8371-953-9영어)
  • 2006년 - 물리학의 난제: 초끈이론의 부상, 과학의 몰락 그리고 그 이후
  • 2013년 - 시간의 재탄생: 물리학의 위기에서 우주의 미래까지
  • 2014년 - 특이점 우주와 시간의 실재: 자연철학적 제안 (로베르토 망가베이라 웅거와 공저)
  • 2019년 - 아인슈타인의 미완의 혁명: 양자 너머에 무엇이 있는가에 대한 탐구

7. 수상 및 영예

포린 폴리시 잡지가 선정한 100대 석학 명단에서 21위에 올랐다.[18] 그의 저서 ''물리학의 난제(The Trouble with Physics)''는 ''뉴스위크(Newsweek)'' 잡지가 2009년 6월 27일 발표한 "우리 시대를 위한 50권의 책" 목록에서 17위를 차지했다. 2007년에는 이론물리학 전자저널로부터 마조라나 상(Majorana Prize)을 수상했고, 2009년에는 미국물리교사협회(AAPT)로부터 클롭스테그 기념상(Klopsteg Memorial Award)을 수상했다. 그는 캐나다 왕립 학회(Royal Society of Canada)와 미국 물리학회(American Physical Society)의 펠로우이다. 2014년에는 마리나 코르테스와 공동으로 연구하여 부할터 우주론상(Buchalter Cosmology Prize)을 수상했다.[20]

참조

[1] 문서 The Institute for Advanced Study. Annual Report 1979/80 http://library.ias.e[...]
[2] 웹사이트 Smolin's faculty page http://www.perimeter[...] 2008-07-18
[3] 웹사이트 Perimeter Institute Profile http://www.perimeter[...] Perimeter Institute 2015-08-17
[4] Youtube Eric Weinstein & Lee Smolin: Judging Theories of Everything, ID, & UFOs 👽 https://www.youtube.[...] YouTube 2021-05-06
[5] 웹사이트 David Smolin's Cumberland School of Law Faculty Page https://web.archive.[...] Samford University 2015-08-17
[6] 웹사이트 Tarragon Theatre Profile http://tarragontheat[...] Tarragon Theatre 2015-08-17
[7] 웹사이트 This Physics Pioneer Walked Away from It All https://nautil.us/th[...] 2016-07-28
[8] 웹사이트 Institute for Advanced Study: Community of Scholars Profile https://web.archive.[...] Institute for Advanced Study 2015-08-17
[9] 서적 The Singular Universe and the Reality of Time: A Proposal in Natural Philosophy Cambridge University Press
[10] 논문 arXiv:1310.8539 https://arxiv.org/ab[...]
[11] 웹사이트 All Strung Out? http://www.americans[...]
[12] 서적 Not Even Wrong: The Failure of String Theory & the Continuing Challenge to Unify the Laws of Physics Jonathan Cape
[13] 서적 The Trouble With Physics Houghton Mifflin Co
[14] 웹사이트 World Question Center 2005: Lee Smolin http://www.edge.org/[...] 2008-05-12
[15] 서적 The Quotable Atheist Nation Books
[16] 서적 Three Roads to Quantum Gravity Basic Books
[17] 문서 Scientific alternatives to the anthropic principle 2004-07
[18] 웹사이트 Top 100 Public Intellectuals: The Final Rankings https://foreignpolic[...] 2008-06-27
[19] 웹사이트 A Possible Solution For The Problem Of Time In Quantum Cosmology http://www.edge.org/[...] 2019-01-01
[20] 웹사이트 Announcement: First Prize for Dr. Marina Cortês, Dr. Lee Smolin http://www.buchalter[...]
[21] 문서 The Institute for Advanced Study. Annual Report 1979/80 http://library.ias.e[...]
[22] 웹사이트 Smolin's faculty page http://www.perimeter[...]
[23] 웹사이트 Perimeter Institute Profile http://www.perimeter[...] Perimeter Institute
[24] 웹사이트 David Smolin's Cumberland School of Law Faculty Page http://cumberland.sa[...] Samford University
[25] 웹사이트 Smolin's faculty member page http://www.perimeter[...] 2008-07-18


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