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[2015년 사라진 과학계 별들](11)끈이론 확립에 기여한 물리학자 ‘남부 요이치로’

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[2015년 사라진 과학계 별들](11)끈이론 확립에 기여한 물리학자 ‘남부 요이치로’

2016.01.01 09:00

연말마다 마지막 과학카페에서 필자는 ‘과학은 길고 인생은 짧다’라는 제목으로 그해 타계한 과학자들의 삶과 업적을 뒤돌아봤습니다.
 
2015년도 한 해도 여러 저명한 과학자들이 유명을 달리했습니다. 이번에도 이들을 기억하는 자리를 마련했습니다.
 
과거와 마찬가지로 과학저널 ‘네이처’와 ‘사이언스’에 부고가 실린 과학자들을 대상으로 했습니다. ‘네이처’에는 ‘부고(obituary)’, ‘사이언스’에는 ‘회고(retrospective)’라는 제목의 란에 주로 동료나 제자들이 글을 기고했는데 이를 바탕으로 했습니다.
 
올해 ‘네이처’에는 18건, ‘사이언스’에는 4건의 부고가 실렸습니다. 두 저널에서 함께 소개한 사람은 두 명입니다. 두 곳을 합치면 모두 20명이나 되네요. 이들을 사망한 순서에 따라 한 사람씩 소개합니다.

 
★남부 요이치로(1921 1.18 ~ 2015. 7. 5) 표준모형과 끈이론 확립에 기여한 물리학자

 

남부 요이치로 - 시카고대 제공
남부 요이치로 - 시카고대 제공

‘네이처’나 ‘사이언스’에 부고가 실린 스무 명 가운데 유일한 동양인인 남부 요이치로(南部陽一郎) 박사가 지난 7월 5일 94세를 일기로 오사카에서 타계했다. 1952년 미국으로 건너가 1970년 미국 시민권을 얻어 2008년 노벨물리학상을 받을 때도 시카고대 명예교수로 있었는데 그 뒤 여생을 보내기 위해 모국으로 돌아왔나 보다.

 

1921년 도쿄에서 태어난 남부는 1942년 도쿄대에서 이론물리학으로 석사학위를 받고 나서 징집돼 레이더 프로젝트에 투입됐다. 전후 혼란과 가난 속에서도 1952년 박사학위를 받았다. 박사과정 중이던 1950년 도모나가 신이치로 교수(양자전기역학 연구로 1965년 노벨물리학상 수상)의 추천으로 오사카시립대 교수로 부임해 양자이론에 대한 중요한 논문 두 편을 썼다.

 

1952년 역시 도모나가의 추천을 받은 로버트 오펜하이머가 남부를 미국 프린스턴고등연구소로 초청했다. 이곳에서 그를 지켜본 물리학자 머피 골드버거가 1954년 시카고대로 데려간다. 당시 시카고대 물리학과는 세계 물리학의 중심지로 전설적인 물리학자 엔리코 페르미가 버티고 있었다. 이곳에서 열 명이 넘는 노벨상 수상자가 배출됐다.

 

1961년 남부는 훗날 노벨상 수상 업적이 된 자발적 대칭성 깨짐에 대한 논문을 발표했다. 초전도 현상을 이해하려고 시도하는 과정에서 얻게 된 결과로 이를 바탕으로 피터 힉스 등 물리학자 여섯 명이 1964년 힉스 메커니즘을 제안하는 논문을 발표했다. 이때 나오는 힉스입자는 전기약력의 대칭성 깨짐의 결과다. 힉스입자의 존재는 2012년 유럽입자연구소(CERN)의 거대강입자가속기실험으로 확인됐고, 힉스와 프랑수아 앙글레르는 2013년 노벨물리학상을 수상했다.

 

1964년 머리 갤만과 조지 츠바이크는 독립적으로 쿼크 개념을 제안했는데(츠바이크는 에이스란 이름으로) 쿼크가 어떻게 양성자와 중성자 같은 입자를 이루는가에 대한 이론적 설명, 즉 양자색역학이 확립되는데 결정적인 기여를 한 사람도 남부 교수다. 즉 1965년 남부 교수는 미국 듀크대 한무영 교수와 함께 쿼크의 색전하 개념을 고안해 강력이 작용하는 방식을 제안했다. 또 끈이론의 토대가 되는 이중공명모형을 제안하기도 했다. 고등과학연구소의 천재 물리학자 에드워드 위튼은 남부 교수를 이렇게 평가했다.

 

“사람들은 그를 이해하지 못합니다. 그가 너무 먼 곳을 바라보고 있기 때문이죠.”

 

※ 필자소개

서울대 화학과와 동대학원을 졸업했다. LG생활건강연구소에서 연구원으로 근무했으며, 2000년부터 2012년까지 동아사이언스에서 기자로 일했다. 2012년 9월부터 프리랜서 작가로 지내고 있다. 지은 책으로 『강석기의 과학카페』(1~4권, 2012~2015),『늑대는 어떻게 개가 되었나』(2014)가 있고, 옮긴 책으로 『반물질』(2013), 『가슴이야기』(2014)가 있다.

 

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