필립 워런 앤더슨
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1. 개요
필립 워런 앤더슨은 미국의 물리학자이다. 그는 앤더슨 국소화, 앤더슨 해밀토니안, 힉스 메커니즘, 가상 스핀 발견 등 고체 물리학과 입자 물리학 분야에서 중요한 업적을 남겼다. 1977년에는 자기계 및 무질서계의 전기적 구조에 대한 이론적 연구로 노벨 물리학상을 수상했으며, 1982년에는 미국 국가 과학 훈장을 받았다. 1949년부터 1984년까지 벨 연구소에서, 1967년부터 1975년까지 케임브리지 대학교에서, 1984년부터 프린스턴 대학교에서 교수로 재직했다. 2006년에는 호세 솔레르의 연구에서 '세계에서 가장 창조적인' 과학자로 선정되었다.
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| 필립 워런 앤더슨 - [인물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
![]() | |
| 출생 이름 | 필립 워런 앤더슨 |
| 존경의 접미사 | 영국 왕립 학회 회원, 영국 물리학회 명예 회원 |
| 출생일 | 1923년 12월 13일 |
| 출생지 | 인디애나폴리스, 미국 |
| 사망일 | 2020년 3월 29일 |
| 사망지 | 프린스턴, 미국 |
| 국적 | 미국 |
| 연구 | |
| 분야 | 물리학 |
| 소속 기관 | 벨 연구소 프린스턴 대학교 케임브리지 대학교 |
| 모교 | 하버드 대학교 미국 해군 연구소 |
| 박사 지도 교수 | 존 해즈브룩 밴블렉 |
| 박사 제자 | 마이클 크로스 (1975) 던컨 홀데인 (1978) 가브리엘 코틀리아르 (1983) 피어스 콜먼 (1984) 테드 Hsu (1989) 필립 케이시 (2010) |
| 알려진 업적 | 앤더슨 국소화 앤더슨 해밀토니언 앤더슨 직교성 정리 앤더슨 정리 크라머르스-앤더슨 초교환 상호작용 RVB 이론 다체 국소화 힉스 메커니즘 양자 스핀 액체 스핀 글라스 극성 금속 |
| 수상 | |
| 수상 내역 | 올리버 E. 버클리 응집 물질 물리학상 (1964) 노벨 물리학상 (1977) ForMemRS (1980) 국가 과학 훈장 (1982) 일본기원 평생 공로상 (2007) |
2. 생애
인디애나주 인디애나폴리스에서 태어나 일리노이주 어배너에서 자랐다. 하버드 대학교 졸업 후 대학원에서 공부하다 제2차 세계 대전 중 미국 해군 연구소에서 일했다. 대학원 지도교수는 존 해즈브룩 밴블렉이었다.
1949년부터 1984년까지 벨 연구소에서, 1967년부터 1975년까지 케임브리지 대학교 이론 물리학 교수로 재직했다. 1977년 네빌 프랜시스 모트, 존 해즈브룩 밴블렉과 함께 자기계 및 무질서계의 전기적 구조에 대한 이론적 연구 공로로 노벨 물리학상을 공동 수상했다. 1982년 미국 과학 훈장을 받았다. 1984년 벨 연구소 은퇴 후 프린스턴 대학교 교수로 일했다.
2006년 호세 솔레르는 과학 논문의 인용 건수와 언급 횟수를 기준으로 통계 분석하여 앤더슨을 '세계에서 가장 창조적인' 과학자로 선정했다[46]. 2020년 3월 29일 사망했다[43].
2. 1. 어린 시절과 교육
인디애나주 인디애나폴리스에서 태어나 일리노이주 어배너에서 성장했다. 그의 아버지 해리 워런 앤더슨은 일리노이 대학교 어배너-샴페인의 식물 병리학 교수였으며, 외할아버지는 앤더슨의 아버지가 공부했던 와바시 칼리지의 수학자였고, 외삼촌은 로즈 장학생으로 와바시 칼리지에서 영어 교수가 되었다. 1940년 어배너에 있는 일리노이 대학교 부설 고등학교를 졸업하고, 수학 교사 마일스 하틀리의 권유로 전액 장학금을 받고 하버드 대학교에 입학했다. "전자 물리학"을 전공하여 1943년 이학사 학위를 받았다. 그 후 징집되어 1945년 제2차 세계 대전이 끝날 때까지 해군 연구소에서 안테나를 제작했다. 학부 시절 가까운 동료로는 입자-핵 물리학자 H. 피에르 노이에스, 과학 철학자이자 역사가인 토머스 쿤, 분자 물리학자 헨리 실스비가 있었다. 전쟁 후 하버드로 돌아와 존 힉스브룩 반 브렉의 지도를 받아 물리학 석사 과정을 밟았으며, "마이크로파 및 적외선 영역에서 스펙트럼선의 압력 확장의 이론"이라는 제목의 박사 학위 논문을 완성한 후 1949년 박사 학위를 받았다.2. 2. 벨 연구소 재직 시절 (1949-1984)
1949년부터 1984년까지 뉴저지주에 있는 벨 연구소에서 일했다. 여기서 일하는 동안 그는 계 내부의 불규칙성으로 인해 확장 상태가 국지적으로 나타낼 수 있다는 앤더슨 국소화 개념[9][10][11][12][13][14][15], 전이금속의 전자인 앤더슨 해밀토니안을 고안했다. 입자물리학 내에서 대칭성 깨짐을 제안했는데, 이는 표준 모형의 발전과 힉스 메커니즘 뒤의 이론 발전에 기여했고, 이는 다시 일부 기본 입자에서 질량을 생성한다.[9][10][11][12][13][14][15] 초전도 현상의 BCS 이론에 대한 유사 스핀 접근법을 만들었고, 헬륨-3의 초유동성에서 비-s파 쌍(대칭성 깨짐 및 미시적 메커니즘 모두)에 대한 중요한 연구를 수행했으며, 스핀 글라스 분야를 개척하는 데 기여했다.[9][10][11][12][13][14][15] 그는 1963년에 미국 예술 과학 아카데미의 회원이 되었다.[16]2. 3. 대학교수 시절 (1967-2020)
1967년부터 1975년까지 케임브리지 대학교에서 이론 물리학 교수로 재직했다.[18] 1977년 세르 네빌 프랜시스 모트, 존 밴 블렉과 함께 자기적이고 무질서한 시스템의 전자 구조에 대한 연구로 노벨 물리학상을 수상했다. 이 연구는 컴퓨터에서 전자식 스위칭 및 메모리 장치 개발을 가능하게 했다.[18] 1982년에는 미국 국가 과학 메달을 수상했다. 1984년에 벨 연구소를 은퇴하고 프린스턴 대학교의 조셉 헨리 물리학 명예 교수가 되었다.[18]1980년대 고온 초전도체 발견에 대한 응답으로, 앤더슨은 그 현상을 설명하기 위해 공명하는 원자가 결합(RVB) 이론을 제안했다. RVB 이론은 양자 스핀 액체 연구에 중요한 역할을 했다.[20]
앤더슨은 창발 현상에 대한 설명을 통해 과학 철학에 개념적 기여를 했으며, 이는 복잡계 과학에 영감을 주었다. 1972년 그는 "더 많은 것은 다르다"라는 논문을 썼으며, 여기에서 환원주의의 한계와 각자의 발전을 위해 고유한 기본 원리가 필요한 과학의 계층적 수준의 존재를 강조했다.[21]
1984년 산타페 연구소의 창립 워크숍에 참여했다.[22] 1987년 케네스 애로우, W. 브라이언 아서와 함께 이 연구소의 경제학 회의를 공동 의장으로 맡았고, 2007년 복잡계의 창발적 행동 모델에 대한 워크숍에 참여했다.[23]
1987년 초전도 슈퍼 콜라이더(SSC) 건설에 반대하는 입장을 미국 의회에 증언했다. SSC는 텍사스의 40 TeV 양성자-양성자 충돌기로, 입자물리학에서 가장 큰 실험이 될 예정이었다. 앤더슨은 "미국 과학에 대한 이점과 파급 효과가 투자에 대한 큰 수익을 제공할 것이라는 주장에 대해 회의적이었다."라고 주장했다.[24][25]
2006년 호세 솔러는 과학 연구 논문에 대한 통계 분석을 통해 앤더슨을 세계에서 가장 많이 인용된 물리학자 10명 중 "가장 창의적인" 인물로 꼽았다.[26] 2020년 3월 29일 사망했다.[43]
3. 주요 업적
필립 워런 앤더슨은 응집물질물리학 분야에 큰 영향을 미친 물리학자이다. 그의 주요 업적은 다음과 같다.
- 앤더슨 국소화: 계 내부의 불규칙성으로 인해 확장 상태가 국지적으로 나타날 수 있다는 개념[46]
- 앤더슨 해밀토니안: 전이금속의 전자를 설명하는 모델[46]
- 힉스 메커니즘: 기본입자의 질량을 측정하는 방법[46]
- 가상 스핀 발견[46]
- 초전도 현상 연구: 초전도 현상의 BCS 이론에 대한 유사 스핀 접근법을 만들었고, 헬륨-3의 초유동성에서 비-s파 쌍(대칭성 깨짐 및 미시적 메커니즘)에 대한 중요한 연구를 수행[9][10][11][12][13][14][15]
- 스핀 글라스 분야 개척[9][10][11][12][13][14][15]
- 앤더슨의 정리: 초전도체 내 불순물 산란에 관한 내용[9]
1977년 네빌 프랜시스 모트, 존 해즈브룩 밴블렉과 함께 자기계 및 무질서계의 전기적 구조에 대한 이론적 연구 공로로 노벨 물리학상을 공동 수상했다.[18] 1982년에는 미국 과학 훈장을 받았다.[18]
2006년 호세 솔레르의 통계적 분석에 따르면, 앤더슨은 '세계에서 가장 창조적인' 과학자로 선정되었다.[46]
3. 1. 앤더슨 국소화
1949년부터 1984년까지 앤더슨은 뉴저지의 벨 연구소(Bell Laboratories)에서 일했으며, 그곳에서 고체물리학의 광범위한 문제들을 연구했다. 이 기간 동안 그는 현재 앤더슨 국소화로 불리는 개념(확장된 상태가 시스템의 무질서로 인해 국소화될 수 있다는 아이디어)을 개발했다.[9]3. 2. 앤더슨 해밀토니안
전이 금속에서 전자의 자리별 상호 작용을 설명하는 앤더슨 해밀토니안을 고안했다.[9][10][11][12][13][14][15]3. 3. 힉스 메커니즘에 대한 기여
앤더슨은 입자물리학에서 대칭성 깨짐을 제안했는데, 이는 표준 모형과 힉스 메커니즘 이론 발전에 기여했고, 일부 기본 입자의 질량 생성에 영향을 주었다.[9]3. 4. 고온 초전도 연구
1980년대에 고온 초전도체가 발견되자, 앤더슨은 이를 설명하기 위해 공명하는 원자가 결합(RVB) 이론을 제안했다.[20] RVB 이론은 양자 스핀 액체 연구에 중요한 역할을 했지만, 많은 사람들은 이 아이디어를 설득력 없다고 생각했다.[20]3. 5. 창발 현상과 "더 많은 것은 다르다"
앤더슨은 창발 현상에 대한 설명을 통해 과학 철학에 개념적 기여를 했으며, 이는 복잡계 과학에 영감을 주었다. 1972년 그는 "더 많은 것은 다르다"라는 논문을 썼는데, 여기에서 환원주의의 한계와 각자의 발전을 위해 고유한 기본 원리가 필요한 과학의 계층적 수준의 존재를 강조했다.[21]4. 수상 경력
| 연도 | 수상 |
|---|---|
| 1964년 | 올리버 E. 버클리 응집물질상[33] |
| 1977년 | 노벨 물리학상[43] |
| 1978년 | 미국 업적 학회 골든 플레이트 상[30] |
| 1980년 | 왕립 학회 외국인 회원(ForMemRS)[31] |
| 1982년 | 미국 국가 과학상[33] |
| 1991년 | 미국 철학 학회 회원[32] |
5. 한국과의 관계
필립 워런 앤더슨은 1953년 국제 이론 물리학회 참석차 도쿄와 교토를 방문했다.[44] 1989년 일본 학사원 외국인 회원이 되었고, 2002년 12월 10일 도쿄 대학에서 명예 박사 학위를 받았다.[44] 2003년 1월 8일, 도쿄 대학은 명예 박사 칭호 수여를 기념하여 물성연구소에 기념 식수를 심었고, 기념비에는 그의 유명한 어구 "More is different"를 새겼다.[44] 일본기원 명예 삼단인 그는 주간 바둑지에 자신을 노벨상 수상자 중 가와바타 야스나리 다음으로 바둑을 잘 둔다고 말했다.[45]
6. 철학 및 신념
앤더슨은 무신론자였으며, 인본주의 선언에 서명한 22명의 노벨상 수상자 중 한 명이었다.[34][35] 그는 일본 문화에도 관심이 있어 한동안 일본에서 거주하며 바둑 1단 실력을 갖게 되었다.[36] 2007년 일본기원은 그에게 공로상을 수여했으며, 앤더슨은 자신을 이길 수 있는 사람이 일본에 4명밖에 없다고 농담하기도 했다.[37]
7. 개인적인 삶
인디애나주 인디애나폴리스에서 태어나 일리노이주 어배너에서 성장했다. 1947년 조이스 고스웨이트와 결혼하여 딸 수잔을 두었다.[37] 무신론자였으며, 인본주의 선언에 서명한 22명의 노벨상 수상자 중 한 명이었다.[34][35] 일본 문화에 관심이 있어 한동안 그곳에서 거주하며 바둑 1단 실력을 갖게 되었다.[36] 일본기원은 2007년 그에게 공로상을 수여했으며, 앤더슨은 자신을 이길 수 있는 사람은 일본에 4명밖에 없다고 농담했다.[37] 2020년 3월 29일, 뉴저지주 프린스턴에서 96세의 나이로 사망했다.[38][39][40]
8. 저서
- Concepts in Solids|고체 물리학의 개념영어 (ISBN 9810231954)
- Basic Notions of Condensed Matter Physics|응집 물질 물리학의 기본 개념영어 (ISBN 0201328305)
- The Theory of Superconductivity in the High Temperature Cuprates|고온 초전도체의 초전도 이론영어 (ISBN 0691043655)
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