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막스 폰 라우에

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목차

1. 개요

막스 폰 라우에(Max von Laue, 1879–1960)는 독일의 물리학자이다. 그는 결정에 의한 X선 회절 현상을 이론적으로 규명하여 X선 연구와 결정학 발전에 기여했으며, 1914년 노벨 물리학상을 수상했다. 라우에는 광학, 결정학, 양자 이론, 초전도 이론, 상대성 이론 등 다양한 분야에 기여했으며, 나치 정권에 반대하며 독일 과학계 부활에도 힘썼다. 주요 업적으로는 X선 회절, 상대성 이론 연구, 초전도 이론 연구 등이 있으며, 사회 활동으로 독일 물리학회 회장 등을 역임했다.

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막스 폰 라우에 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
폰 라우에, 1929년
폰 라우에, 1929년
본명막스 테오도어 펠릭스 폰 라우에
출생1879년 10월 9일
출생지독일 제국 프로이센 왕국 파펜도르프
사망1960년 4월 24일
사망지서베를린, 서독
국적독일
학력
모교스트라스부르 대학교
괴팅겐 대학교
뮌헨 대학교
베를린 대학교
박사 지도 교수막스 플랑크
아르놀트 조머펠트
박사 학위 취득 학생레오 실라르드
프리드리히 베크
게르트 몰리에레
주요 제자프리츠 런던
경력
주요 근무 기관취리히 대학교
프랑크푸르트 대학교
베를린 대학교
막스 플랑크 협회
연구 분야 및 업적
분야물리학
주요 업적엑스선 회절
라우에 방정식
수상
수상마테우치 메달 (1914년)
노벨 물리학상 (1914년)
막스 플랑크 메달 (1932년)
가족
자녀테오도어 H. 폰 라우에

2. 생애

막스 폰 라우에는 스트라스부르, 괴팅겐, 베를린 등 여러 대학을 졸업하고, 뮌헨, 취리히, 프랑크푸르트 등 여러 대학의 교수를 역임하였다. 1912년 결정체에 의한 X선 회절을 이론적으로 다루어, X선의 이용 및 결정체 연구에 새로운 장을 개척하여, 1914년 노벨 물리학상을 받았다.[10][11]



그는 나치에 반대했으며, 광학, 결정학, 양자 이론, 초전도 이론, 상대성 이론등에 기여했고, 40년 동안 독일 과학 발전의 입안자로도 활동했다. 제2차 세계 대전 이후에는 독일 물리학계 부활에 앞장섰다.

2. 1. 초기 생애와 교육

막스 폰 라우에는 현재 독일 코블렌츠의 일부인 파펜도르프에서 율리우스 라우에와 미나 체레너의 아들로 태어났다. 1898년 스트라스부르에서 아비투어를 통과한 후, 의무적으로 1년간 군 복무를 시작했고, 1899년 스트라스부르 대학교, 괴팅겐 대학교, 루트비히 막시밀리안 뮌헨 대학교(LMU)에서 수학, 물리학, 화학을 공부하기 시작했다. 괴팅겐에서 물리학자 볼데마르 보크트와 막스 아브라함, 수학자 다비트 힐베르트의 큰 영향을 받았다. 뮌헨에서 한 학기만 보낸 후, 1902년 프리드리히 빌헬름 베를린 대학교로 갔다. 그곳에서 막스 플랑크의 지도를 받았는데, 플랑크는 1900년 12월 14일 독일 물리 학회에서 유명한 논문을 발표하면서 양자론 혁명을 일으켰다.[3][4] 베를린에서 라우에는 오토 룸머의 열 복사와 간섭 분광학에 대한 강의를 들었는데, 이는 평행 평판의 간섭 현상에 대한 그의 논문에 영향을 미쳤으며, 1903년 박사 학위를 받았다.[5] 이후 1903년부터 1905년까지 괴팅겐에서 시간을 보냈다. 1906년 LMU에서 아르놀트 조머펠트의 지도하에 하빌리타치온[6]을 마쳤다.[7][8][9][10][11]

2. 2. 학문적 경력

스트라스부르, 괴팅겐, 베를린 등 여러 대학을 졸업하고, 뮌헨, 취리히, 프랑크푸르트 등 여러 대학의 교수를 역임하였다. 1912년 결정체에 의한 X선 회절을 이론적으로 다루어, X선의 이용 및 결정체 연구에 새로운 장을 개척하여, 1914년 노벨 물리학상을 받았다.[10][11]

그는 나치의 반대자였다. 광학, 결정학, 양자 이론, 초전도 이론, 상대성 이론등에 기여했으며, 40년 동안 독일 과학 발전의 입안자로도 활동했다. 그는 제2차 세계 대전 이후 독일 물리학계 부활에 앞장섰다.

베를린에서 그는 사강사(Privatdozent)였고, 플랑크의 조수였다. 알베르트 아인슈타인을 처음 만나 친구가 되었으며, 그들의 우정은 아인슈타인의 상대성 이론의 수용과 발전에 기여했다. 1909년까지 플랑크의 조수로 일하며 방사선장의 엔트로피 적용과 빛의 파동의 간섭성의 열역학적 의미에 대해 연구했다.[9][11]

1909년부터 1912년까지 아르놀트 조머펠트 아래 뮌헨 대학교(LMU)의 이론 물리학 연구소에서 사강사(Privatdozent)로 재직했다. 1911년 크리스마스 휴가와 1912년 1월, 파울 페터 에발트는 조머펠트의 지도하에 박사 학위 논문을 마무리하고 있었다. 1월에 뮌헨의 영국 정원을 산책하던 중 에발트는 라우에에게 자신의 논문 주제를 이야기했다. 에발트가 다루는 파장은 가시광선 영역에 있었고, 에발트의 결정 모델의 공극보다 훨씬 컸다. 라우에는 훨씬 작은 파장을 고려하면 어떤 효과가 있을지 궁금해했다. 6월에 조머펠트는 LMU에서 라우에, 파울 크니핑, 발터 프리드리히가 X선을 성공적으로 회절시킨 것에 대해 괴팅겐의 물리학회에 보고했으며, 이 업적으로 라우에는 1914년에 노벨 물리학상을 수상하게 된다. 뮌헨에 있는 동안 1910년부터 1911년까지 상대성 이론에 관한 책 제1권을 저술했다.

막스 폰 라우에, 1914년경


1912년, 취리히 대학교의 물리학 특별 교수로 초빙되었다. 1913년 그의 아버지가 세습 귀족으로 승격되면서 '막스 ''폰'' 라우에'가 되었다.[11] 1914년 베를린 대학교에 이론 물리학의 새로운 특별 교수 자리가 생겼으나, 그는 그 자리를 제안 받았지만 거절했고, 막스 보른에게 제안되었다. 그러나 보른은 제1차 세계 대전이 끝날 때까지 군대에 있었고, 라우에는 마음을 바꿔 그 자리를 수락했다.

1914년부터 1919년까지 프랑크푸르트 대학교에서 이론 물리학 정교수로 재직했다. 1916년부터 군사용 전화 및 무선 통신에 사용하기 위해 뷔르츠부르크 대학교에서 진공관 개발에 참여했다.[8][9][10][11]

1919년 베를린 대학교에서 이론 물리학 정교수로 초빙되어 1943년까지 그 자리에 있었다. 1943년에는 자발적으로, 의무 퇴직 연령 1년 전에 명예 교수로 선언되었다. 1919년 대학교에는 발터 네른스트, 프리츠 하버, 제임스 프랑크와 같은 저명인사들이 있었다. 라우에는 베를린 물리학 콜로키움의 조직자 중 한 명으로서 네른스트 및 아인슈타인과 함께 보통 앞줄에 앉았는데, 아인슈타인은 카이저-빌헬름 물리학 연구소에서 왔고, 베를린-달렘에서 소장이었다. 라우에의 저명한 제자로는 레오 스실라르드, 프리츠 런던, 막스 쾰러, 에르나 베버 등이 있었다. 1921년에 자신의 상대성 이론에 관한 책 제2권을 출판했다.[8][10][13]

물리-기술 제국 연구소(Physikalisch-Technische Reichsanstalt, PTR)의 컨설턴트로서 라우에는 그곳에서 초전도에 대해 연구하고 있던 발터 마이스너를 만났다. 마이스너는 약한 자기장이 초전도체 내부에서 빠르게 0으로 감소하는 현상(마이스너 효과)을 발견했다. 라우에는 1932년에 초전도성을 파괴하는 인가된 자기장의 임계값이 물체의 형태에 따라 달라진다는 것을 보여주었다. 그는 초전도에 관한 총 12편의 논문과 한 권의 책을 출판했다. 논문 중 하나는 프리츠 런던, 하인츠 런던 형제와 공동 저술했다.[9][14][15][16] 마이스너는 1960년에 라우에에 관한 전기를 출판했다.

카이저-빌헬름 학술 진흥 협회(오늘날: 막스 플랑크 학술 진흥 협회)는 1911년에 설립되었다. 그 목적은 연구소를 설립하고 유지함으로써 과학을 진흥하는 것이었다. 1914년에 베를린-달렘에 설립된 카이저-빌헬름 물리학 연구소(KWIP)는 아인슈타인이 소장을 맡았다. 라우에는 1917년부터 연구소의 이사였으며, 1922년에 부소장으로 임명되어 아인슈타인으로부터 행정 업무를 인계받았다. 아인슈타인은 1933년 1월 아돌프 히틀러가 총리가 되었을 때 해외에 있었고, 독일로 돌아오지 않았다. 라우에는 이후 KWIP의 소장 대행이 되었으며, 페터 데바이가 소장을 맡았던 1935년부터 1939년까지를 제외하고 1946년 또는 1948년까지 그 자리를 유지했다. 1943년, 연구원들의 희생을 막기 위해 KWIP는 헤힝겐으로 이전했다. 라우에는 헤힝겐에서 물리학의 역사를 다룬 책 ''물리학의 역사''를 저술했고, 이 책은 결국 7개 국어로 번역되었다.[9][17][18]

2. 3. X선 회절 발견과 노벨상

1911년 크리스마스 휴가 기간과 1912년 1월에 파울 페터 에발트는 아르놀트 조머펠트의 지도하에 박사 학위 논문을 마무리하고 있었다. 1월에 뮌헨의 영국 정원을 산책하던 중 에발트는 라우에에게 자신의 논문 주제에 대해 이야기했다. 에발트가 다루는 파장은 가시광선 영역에 있었고, 따라서 에발트의 결정 모델의 공극보다 훨씬 컸다. 라우에는 멍한 표정으로 훨씬 작은 파장을 고려하면 어떤 효과가 있을지 알고 싶어했다.

1912년 6월, 조머펠트는 뮌헨 대학교에서 라우에, 파울 크니핑, 발터 프리드리히가 X선을 성공적으로 회절시킨 것에 대해 괴팅겐의 물리학회에 보고했으며, 이 업적으로 라우에는 1914년 노벨 물리학상을 수상하게 된다.

2. 4. 나치 시대의 저항

막스 폰 라우에는 나치즘에 반대했으며, 특히 알베르트 아인슈타인의 상대성 이론을 "유대인 물리학"으로 폄하한 필리프 레나르트의 "독일 물리학(Deutsche Physik)"에 반대했다. 그는 독일 내에서 박해받는 과학자들이 국외로 탈출하도록 도왔으며, 공개적으로 나치즘에 저항했다.

  • 1933년 9월 18일 뷔르츠부르크에서 열린 물리학회 개회 연설에서 갈릴레오 갈릴레이의 박해와 니콜라우스 코페르니쿠스의 지동설 억압을 독일 물리학 옹호자들이 아인슈타인의 상대성 이론을 "유대인 물리학"이라며 박해하는 상황에 비유했다.
  • 요하네스 슈타르크는 1919년 노벨 물리학상 수상자이자 "독일 물리학"의 주창자였다. 1933년 5월, 모든 고문의 반대에도 불구하고 슈타르크는 PTR 소장으로 임명되었다. 라우에는 슈타르크의 프로이센 과학 아카데미 정회원 자격을 박탈했다.
  • 프리츠 하버는 1918년 노벨 화학상을 수상했지만, 1933년 유대인 공직 추방령으로 인해 독일을 떠나야 했고 1934년 망명지에서 사망했다. 라우에는 하버의 죽음에 대한 추도사에서[57] 하버를 아테네에서 추방당한 테미스토클레스에 비유하며 국가사회주의 정책에 의문을 제기했다.
  • 막스 플랑크, 오토 한과 함께 라우에는 하버의 1주기인 1935년 1월 29일 베를린 근교에서 추도식을 열었다. 정부 연구 기관 연구자들의 참석은 금지되었지만, 라우에와 볼프강 호이프너 두 명만이 참석했다.[58][59] 이는 라우에의 국가사회주의에 대한 명확한 반대 의사 표명이었다. 또한, 이날은 국가사회주의가 독일을 장악한 지 2주년 기념일 바로 전날이었기에, 추도식 개최는 더욱 큰 의미를 지녔다.


이러한 행동으로 라우에는 정부의 견책을 받았다. 또한, 슈타르크의 프로이센 과학 아카데미 회원 자격 문제에 대한 대응으로, 라우에는 1925년부터 맡았던 PTR 고문직에서 해임되었다. 웰커의 ''Nazi Science: Myth, Truth, and the Atomic Bomb'' 4장과 5장에는 프로이센 과학 아카데미를 장악하려는 나치에 맞선 라우에와 플랑크의 투쟁이 상세히 묘사되어 있다.[53][60][61][62][63][64]

제2차 세계 대전 중 나치 독일이 덴마크를 침공했을 때, 헝가리 화학자 게오르크 드 헤베시는 라우에와 제임스 프랑크의 노벨상 금메달을 왕수에 녹여 나치로부터 숨겼다. 헤베시는 용액을 닐스 보어 연구소에 보관했고, 전후 금을 추출하여 노벨 재단에 전달해 금메달을 다시 제작했다.

2. 5. 2차 세계대전 이후

라우에는 1946년 초 독일로 돌아와 괴팅겐으로 이전된 카이저 빌헬름 물리 연구소(KWIP) 소장 대행을 맡았다. 같은 해, 카이저 빌헬름 과학 진흥 협회는 막스 플랑크 과학 진흥 협회로, KWIP는 막스 플랑크 물리 연구소로 개칭되었다. 라우에는 괴팅겐 대학교 겸임 교수로도 활동했다. 행정 및 교육 업무 외에도 초전도성에 관한 책 ''Theorie der Supraleitung''을 저술하고, 전자 회절에 관한 책 ''Materiewellen und ihre Interferenzen''과 상대성 이론에 관한 2권짜리 책의 첫 번째 권을 개정했다.[10][14][29]

1946년 7월, 라우에는 불과 4개월 전 수감되었던 영국으로 돌아가 결정학 국제 회의에 참석했다. 그는 유일하게 초대받은 독일인이었기에 특별한 영광이었다. 그는 영국 장교와 저명한 영국 결정학자의 환대를 받았으며, 런던을 자유롭게 돌아다닐 수 있었다.[14]

전쟁 후, 독일의 과학적 노력을 재건하고 조직하는 데 많은 일이 필요했다. 라우에는 다음과 같은 핵심적인 역할을 수행했다.

  • 1946년, 영국 점령 구역에서 독일 물리학회를 창립했다. 연합 통제 위원회가 처음에는 점령 구역 경계를 넘나드는 조직을 허용하지 않았기 때문이다.
  • 1946년부터 1948년까지, 전쟁 중 분산되었던 PTR을 세 구역에 걸쳐 재통합하고 브라운슈바이크의 새로운 시설에 위치시키는 작업을 했다. 또한 Physikalisch-Technische Bundesanstalt로 새로운 이름을 얻었지만, 독일이 행정권을 인수한 것은 1949년 5월 23일 서독이 형성된 후였다.[10][14][29]
  • 1948년경, 미국 물리학회 회장은 라우에에게 독일의 물리학 현황에 대한 보고서를 요청했고, 그의 보고서는 1949년 ''American Journal of Physics''에 게재되었다.
  • 1950년, 노르트베스트도이체 물리학회에 소속되었던 Verband Deutscher Physikalischer Gesellschaften의 창설에 참여했다.[10][14][29]


1951년 4월, 라우에는 막스 플랑크 물리 화학 연구소 소장이 되었고, 1959년까지 그 직책을 맡았다. 1953년, 라우에의 요청에 따라 연구소는 프리츠 하버 연구소로 개칭되었다.[14][30]

2. 6. 죽음

괴팅겐 슈타트프리트호프에 있는 막스 폰 라우에의 묘


라우에는 등산, 자가용 운전, 오토바이 타기, 요트 타기, 스키 타기 등을 즐겼다. 본격적인 산악 등반가는 아니었지만, 친구들과 함께 알프스 빙하에서 하이킹을 즐겼다.[9]

1960년 4월 8일, 서베를린의 연구소로 운전하던 중, 라우에의 차는 이틀 전에 면허를 받은 오토바이 운전자와 충돌했다. 오토바이 운전자는 사망했고 라우에의 차는 전복되었다. 그는 16일 후인 4월 24일에 부상으로 사망했다.[9] 라우에는 자신의 묘비명에 신의 자비를 굳게 믿으며 죽었다는 내용을 써달라고 요청했다.[32][33][34] 그는 괴팅겐에 묻혔다.

3. 주요 연구 업적

막스 폰 라우에는 X선 회절, 상대성 이론, 초전도 등 여러 물리학 분야에서 중요한 연구 업적을 남겼다.

3. 1. X선 회절

아르놀트 조머펠트의 조수로 뮌헨 대학교에서 재직하던 1912년, 파울 페터 에발트의 박사 논문을 듣던 중 X선 회절에 대한 아이디어를 얻었다. 황산구리 결정에 X선을 조사하여 회절상을 얻음으로서 X선이 전자기파임을 증명했다.[48] 이 발견으로 X선 회절 현상을 증명했으며, 1914년 노벨 물리학상을 수상했다.

3. 2. 상대성 이론

알베르트 아인슈타인과 처음 만나 친구가 되었으며, 아인슈타인의 상대성 이론의 발전과 수용에도 기여했다.[9] 1907년에는 피조의 실험에 대한 상대성 이론에 따른 수학적 해석을 정리한 저서를 발표했다.[49] 1910년부터 1911년에 걸쳐 최초의 상대성 이론에 관한 책을 집필했다.[47][48][50][51] 1921년에는 자신의 상대성 이론에 관한 책의 제2권을 출판했다.[8][10][13]

3. 3. 초전도 이론

물리-기술 제국 연구소(Physikalisch-Technische Reichsanstalt, PTR)에서 컨설턴트로 일하던 라우에는 초전도를 연구하던 발터 마이스너를 만났다. 마이스너는 약한 자기장이 초전도체 내부에서 빠르게 0으로 감소하는 현상(마이스너 효과)을 발견했다.[9] 라우에는 1932년에 초전도성을 파괴하는 인가된 자기장의 임계값이 물체의 형태에 따라 달라진다는 것을 보여주었다.[14] 그는 초전도에 관한 논문 12편과 책 한 권을 출판했는데, 논문 중 하나는 프리츠 런던, 하인츠 런던 형제와 공동 저술했다.[15][16] 마이스너는 1960년에 라우에에 관한 전기를 출판했다.

라우에는 관리자이자 교육자로 일하면서 초전도에 관한 책 ''Theorie der Supraleitung''을 집필하기도 했다.[18]

4. 사회적 활동과 유산


  • 1919년: 프로이센 과학 아카데미 통신 회원[11][48]
  • 1921년: 프로이센 과학 아카데미 정회원[10][47]
  • 1921년부터: 도이체 연구협회 (1937년 명칭 변경: 도이체 연구 보존 및 진흥 협회. 1945년에는 더 이상 활동하지 않음) 물리학 위원회 의장[35]
  • 1921년 이후: 독일 과학 진흥 협회 회장[69]
  • 1922년부터: 포츠담 천체물리 관측소 이사회 이사[10][47]
  • 1925년 – 1933년: 독일 물리학 기술 연방연구소 자문위원 (현재: 독일 물리학 기술 연방연구소).[10][47] 라우에는 나치에 대한 공개적인 반대 입장을 표명하며 요하네스 슈타르크의 프로이센 과학 아카데미 정회원 자격을 막았고, 이에 대한 보복으로 1933년 노벨상 수상자이자 독일 물리학 기술 연방연구소 소장인 요하네스 슈타르크에 의해 자문위원 직에서 해고되었다.
  • 1931년 – 1933년: 독일 물리학회 회장[10][47]
  • 러시아 과학 아카데미, 칸트 학회, 오스트리아 과학 아카데미 (1960년),[36] 미국 물리학회, 프랑스 물리학회, 프랑스 광물학 및 결정학회,[9] 미국 예술 과학 아카데미,[37] 미국 철학 학회,[38] 그리고 미국 국립 과학 아카데미 회원.[39][46]
  • 괴팅겐, 뮌헨, 토리노, 스톡홀름, 로마 (교황), 마드리드, 로마의 린체이 아카데미, 런던 왕립 학회 과학 아카데미 통신 회원.[9][46][70]

5. 수상 및 서훈

수상 연도상 이름수여 기관
1914년노벨 물리학상스웨덴 왕립 과학원
1932년막스 플랑크 메달독일 물리학회
1952년푸르 르 메리트 훈장 기사
1953년독일 연방 공화국 공로 훈장 대십자성장독일
1957년레지옹 도뇌르 훈장 장교프랑스
1959년헬름홀츠 메달[48]동 베를린 과학 아카데미
란덴부르크 메달
비말라-춘-로 골드 메달캘커타 인도 협회


참조

[1] 웹사이트 The Nobel Prize in Physics 1914 https://www.nobelpri[...]
[2] 논문 Structural biology: How proteins got their close-up https://knowablemaga[...] 2022-03-25
[3] 서적 Sources of Quantum Mechanics https://archive.org/[...] Dover
[4] 논문 Zur Theorie des Gesetzes der Energieverteilung im Normalspektrum http://www.christoph[...]
[5] 웹사이트 Max von Laue http://genealogy.mat[...]
[6] 문서 Über die Entropie von interferierenden Strahlenbündeln
[7] 문서 Walker
[8] 웹사이트 Max von Laue http://www.amphilsoc[...]
[9] 웹사이트 Max von Laue http://nobelprize.or[...]
[10] 문서 Hentschel
[11] 웹사이트 Max von Laue Biography http://www.dhm.de/le[...]
[12] 논문 Interferenz-Erscheinungen bei Röntgenstrahlen https://commons.wiki[...] 1912
[13] 웹사이트 Max von Laue http://genealogy.mat[...]
[14] 웹사이트 My Development as a Physicist; AN AUTOBIOGRAPHY http://www.iucr.org/[...]
[15] 웹사이트 Max von Laue Biography http://www.physik.un[...]
[16] 웹사이트 Fritz London Publications http://www.phy.duke.[...]
[17] 문서 Hentschel
[18] 문서 Hentschel
[19] 논문 Fritz Haber
[20] 문서 Hentschel
[21] 문서 Hentschel
[22] 문서 Walker
[23] 문서 Hentschel
[24] 문서 Hentschel
[25] 서적 Cathedrals of Science: The Personalities and Rivalries That Made Modern Chemistry https://books.google[...] Oxford University Press 2008-08-29
[26] 서적 Hitler's Gift: The True Story of the Scientists Expelled by the Nazi Regime https://books.google[...] Skyhorse 2012-01-12
[27] 서적 The Age Of Extremes: 1914-1991 https://books.google[...] Little, Brown Book Group 2020-02-06
[28] 간행물 Adventures in radioisotope research – the collected papers of George Hevesy https://archive.org/[...] Pergamon Press
[29] 문서 Hentschel
[30] 문서 Hentschel
[31] 서적 The Second Generation: Émigrés from Nazi Germany as Historians. With a Biobibliographic Guide Berghahn Books
[32] 웹사이트 Max von Laue: Biographical https://www.nobelpri[...] Nobel Foundation
[33] 논문 Max von Laue 1879-1960
[34] 서적 The Nobel Prize Winners Salem Press
[35] 문서 Hentschel
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