The largest scale structure of the Universe

지난 달에 휠러(Wheeler) 홀에서 열렸던, 킵 손(Kip Thorne)교수의 강연 제목입니다. 얼마전 타계하신 존 휠러 (John A. Wheeler)교수에 대한 강연이었는데요, 강연 제목은 휠러 교수님의 또 다른 제자인 파인만 (Richard Feynman)교수가 휠러 교수를 표현한 말이라고 합니다.

손 교수는 휠러 교수의 학문적 활동을 네 가지로 분류 했었는데요.

첫번째는 2차 대전 전후에 핵물리(nuclear physics)연구를 통해 원자탄(A-bomb) 개발에 기여,
두 번째는 1955년 이후에 일반상대론(general relativity)과 천문학 연구.
세번째는 1978년 이후 양자중력(quantum gravity)의 연구,
마지막으로 1980년대 이후에는 양자정보(quantum information)의 연구.

입니다. 휠러 교수님은 많이 알려졌다 시피 뛰어난 연구자임과 동시에 학생들에게 영감을 불어주는 좋은 교육자였다고 하는데, 그 스스로도 가르치는 일을 아주 좋아했다고 합니다. 그래서 항상 "If you want to learn, then teach"라고 하셨었다네요.
손 교수가 기억하는 에피소드의 하나는 1965년의 일인데, 블랙홀의 특이점에 대해 생각하던 휠러 교수가 "특이점이 존재할 경우 바리온 대칭성을 깨기 때문에 그에 상응하는 기작이 있어야 할 것 같다"고 손 교수에게 이야기 했다고 합니다. 네, 지금은 '호킹 복사'로 알려진 블랙홀의 복사를 호킹 이전에 생각하셨던거죠. ("Hawking radiation without Hawking.") 손 교수는 이 얘기를 그냥 흘려 듣고 넘어갔었다고 아까워하더군요. ^^;;

휠러 교수에 대해 몰랐던 것 중 하나는 핵물리연구와 원자탄 개발에 참여했다는 것인데요. 그냥 참여한 정도가 아니라 아주 중요한 역할을 했더라구요. 1939년 235 U와 239 Pu에 대한 Bohr-Wheeler 이론을 만들었는데, 이 이론은 같은 해 Zeldovich (네! 바로 그 잴도피치) 와 Khariton이 한 연쇄반응에 대한 계산과 함께 원자탄 개발에 중요한 열쇠였다고 합니다.
그리고 1944년에 휠러 교수의 동생이 이탈리아에서 전사했는데요, 이 사건은 휠러교수의 사상에 많은 영향을 주게 됩니다. '1년만 먼져 원자탄을 만들었으면 동생이 죽지 않았을 것'이라고 후회를 하면서 점점 더 핵무기 발전에 발을 들여놓은 것이죠.

1949년. 소련에서 잴도비치를 중심 (정말 놀라운 부분) 으로 한 과학자들이 원자탄 개발에 성공하자, 에드워드 텔러(E. Teller) 교수 등은 더 강력한 수소폭탄을 만들자고 주장하고 나섭니다. 보통 알려진 사실로는 텔러가 수소폭탄을 만들자고 주장하고, 그를 반대하던 오펜하이머를 핵폭탄 개발에서 제외시켰다고 하는데, 손 교수말로는 텔러 뒤에 휠러 교수가 있었다는 겁니다. "오펜하이머를 맏지 못하겠다"라던가 하는 증언을 했었다는것 같았습니다. 어쨌던간 미국은 1952년 수소폭탄을 완성하고, 이어서 1955년 소련도 수소폭탄을 개발했습니다.

여기저기서 들은 이야기에 따르면, 이외에도 휠러 교수는 미사일 방어전략, 베트남전, 인간의 화성탐사 계획 등에도 호의적이었던 것 같습니다. 와인버그 교수와는 완전 반대인 입장인 샘이죠. 80년대 초반의 금요일 천체물리 점심에는 휠러 교수와 와인버그 교수가 같이 점심을 먹었을 텐데...  아마 정치 얘기는 하지 않았을까 생각합니다.

그럼에도 불구하고! 휠러 교수에 대해 나쁘게 생각하는 사람은 없었다고 하는데요. 바로 그 분의 '인간성'이 너무나도 좋았기 때문이라고 하네요. 와인버그 교수 조차도 "나랑 생각은 달랐지만, 신사적이고, 이야기 하는 사람을 편하게 만들어 줬었다"라고 하셨었으니까요.

사족1.
Regge & Wheeler (1959) 논문은 이렇게 탄생했다고 합니다. "I will write down the paper, you fill the equation." (Wheeler)

사족2.
흔히 MTW라고 불리는 Gratitation(중력) 책은 그 동안 수학자들이 주로 연구하던 일반상대론을 물리학자들에게 설명하기 위해 만들어진 책이라고 하는군요.

사족3.
다음은 휠러 교수가 이름 붙인 물리학 용어들입니다.
S-matrix
Sum of histories (Path Integral에 대해서)
Moderator
Planck time, Planck length
Quantum foam
Black hole
"Black hole has no hair" (이거 프랑스 사람들은 이상하게 생각한다던데요? -.-;;)

사족4.
파인만의 노벨상 수상 강연의 20% 정도는 휠러 교수에 대한 이야기라고 합니다. 관심 있으신 분은 한번 읽어보세요.