당신에게 노벨상을 수여합니다 노벨 물리학상

▣ 출판사서평

116년 노벨상 시상식을 생중계한다!

매년 12월 20일, 알프레드 노벨의 사망일에 맞춰 열리는 노벨상 시상식. 이 자리에는 스웨덴 왕실을 비롯해 각계 최고의 인사들과 정치가, 과학자들이 한데 모인다. 간단한 인사말과 축하 공연에 이어 시상식 본식이 시작된다. 노벨상 위원회는 먼저 수상자를 발표한 뒤 선정 사유와 수상자들의 업적을 알려주는 연설을 하는데, 이 연설이 바로 이 책을 이루는 “노벨상 시상 연설(the Nobel Prize Presentation Speech)”이다.

노벨상 시상 연설을 하는 연설자는 스톡홀름 콘서트홀을 가득 매운 청중과 스웨덴 왕족에게 노벨상 수상자를 선정하게 된 이유와 수상자가 이룬 업적의 과학적 의미 등을 간결하게 정리하여 소개한다. 따라서 전문적인 과학자를 대상으로 하는 연설이 아닌 만큼 종종 비유와 농담을 섞어 가며 이해하기 쉬운 언어로 연설을 진행하기도 한다. 노벨상 초기에는 시상 연설을 하면서 수상자가 수행한 실험을 직접 시연하기도 하였으나 최근에는 여러 가지 여건상 연설로만 하고 있다. 스웨덴 왕족을 비롯한 일반 대중은 이를 통해 노벨상 수상자의 수상 이유와 고도의 학문적 성과를 이해하는 기회를 얻을 수 있다.

노벨상의 역사는 인류 과학의 과거, 현재, 미래다

116년의 노벨상 과학 분야 시상 연설을 모두 모으면 그 자체로 하나의 완결된 현대 과학사가 그려진다. 즉 한 편 한 편의 시상 연설이 마치 직소 퍼즐과도 같아 이를 한데 모아 놓으면 20세기와 21세기를 잇는 과학사가 한눈에 펼쳐진다는 것이다. 물리학의 경우 빌헬름 뢴트겐이 엑스선을 발견한 업적으로 첫 노벨상을 수상한 이후 방사선의 발견, 양자역학의 발전, 힉스 입자의 증명 등 20세기와 21세기 물리학의 흐름을 한눈에 볼 수 있다. 화학의 경우 첫 노벨 화학상은 삼투압의 원리를 발견한 야코부스 반트 호프에게 수여되었지만 지금은 물리화학, 유기화학, 생화학, 응용화학, 그리고 대기화학 등으로 세분되었고, 화학 시스템을 예측하는 시뮬레이션 프로그램을 개발한 2013년 수상자에 이르기까지 비약적으로 발전하였다. 생리·의학은 산업화와 세계대전의 후유증에 따라 질병학과 면역학을 중심으로 발전했고, 20세기 중반을 거치면서 암 세포의 기전과 DNA 분자 구조를 밝히고 유전자를 조작하는 치료법을 발견하는 등 생명의 비밀과 구조를 밝히고 질병 없는 사회를 추구해 왔다.

노벨상은 이처럼 지난 100년간 이룩한 과학의 발전과 그 궤를 함께해 왔다. 따라서 1901년부터 2016년까지 과학 분야 노벨상 시상 연설을 모은 이 책은 간결하고 명확한 문체로 각 노벨 수상자의 업적을 알려줄 뿐 아니라, 20세기 인류 과학의 발전사를 살펴볼 수 있는 흔치 않은 독서의 기회를 제공해 줄 것이다.

노벨 물리학상
새로운 현상의 발견과 이론적 예측, 그리고 증명의 역사

19세기 후반에는 물리학의 중요한 화두인 에너지, 힘, 물질에 과한 많은 문제들이 속속 해결되었고, 그 결과 물리학에 더는 연구할 분야가 없을 것이라는 자신만만한 이야기도 나오고 있었다. 그러나 20세기를 앞두고 이런 분위기는 무너지기 시작했고, 그동안 전혀 알려지지 않은 새로운 현상들이 발견되면서 새로운 물리학이 태동하였다.

우연찮게도 노벨 물리학상은 새로운 물리학의 탄생이라는 흥분된 분위기가 고조되던 시기에 시작되었다. 뢴트겐이 발견한 엑스선과 퀴리 부부가 발견한 새로운 방사선은 당시 매우 급진적인 발견이었으며, 이후 이를 응용한 연구에도 노벨상이 수여되었다. 이렇게 시작한 20세기의 물리학은 1918년에 막스 플랑크가 에너지 양자를 발견한 공로로 노벨상을 수상하면서 본격적인 혁명의 시기를 맞이한다. 이후 양자론은 하이젠베르크, 슈뢰딩거와 디랙을 거쳐 정립되고 볼프강 파울리와 막스 보른, 리처드 파인먼 등을 거치는 동안 20세기 최고의 과학적 업적으로 평가받았다. 그리고 2015년에는 우주에서 가장 수수께끼와 같은 입자로 여겨지는 뉴트리노에 대한 연구를 통해 우주의 비밀에 한걸음 더 다가갈 수 있게 되었고, 2016년에는 물질의 위상상태에 대한 수학적 연구를 통해 세상을 기술하는 새로운 방법 역시 얻을 수 있게 되었다.

이처럼 현대 물리학은 가장 미세한 존재의 증명에서부터 우주의 생성 원리와 역사를 밝히는 가장 크고 광대한 영역까지 고루 발전하였다. 그리고 이러한 발전의 중심에 노벨상이 있었다. 1901년부터 2016년까지의 노벨 물리학상 시상 연설을 통해 세계와 우주의 원리를 탐구하려는 인류의 힘찬 발걸음을 더욱 생생하게 느낄 수 있을 것이다.

노벨 재단 _ 1895년 알프레드 노벨이 인류 복지에 이바지한 사람들에게 나누어 주도록 자신의 유산을 기증하자, 이를 관리하기 위해 1990년에 설립되었다. 스웨덴 스톡홀름에 본부가 있으며, 7명의 정회원과 2명의 준회원으로 이루어진 이사회가 이 재단을 운영하고 있다. 노벨 재단은 노벨상 기금의 법적 소유자이자 실무 담당 기관으로, 노벨상 수상 기구들의 공동 집행 기관이지만 후보 심사나 수상자 결정에는 전혀 관여하지 않으며, 그 업무는 스웨덴 왕립과학원(물리학과 화학), 왕립 카롤린스카 연구소(생리·의학), 스웨덴 아카데미(문학, 경제학), 그리고 노르웨이 국회(평화)가 전담한다.

노벨 물리학상 번역팀

이광렬 한국과학기술연구원(KIST) 다원물질융합연구소 소장. 서울대학교 금속공학과를 졸업하고 1988년에 한국과학기술원(KAIST)에서 박사학위를 받았다. 1989년부터 1991년까지 하버드 대학교에서 박사후 과정을 거쳤으며, 1992년부터 지금까지 한국과학기술연구원에 근무하면서 탄소계 나노구조 박막, 플라즈마 공정, 재료전산모사 등을 주로 연구하고 있다. 2012년부터 재료 분야의 이론과 실험 그리고 응용기술의 융합연구를 표방하는 KIST 다원물질융합연구소를 이끌고 있다.

이승철 한국과학기술연구원(KIST) 책임연구원. 서울대학교 금속공학과를 졸업하고 1999년 서울대학교에서 공학 박사학위를 받았다. 2002년부터 한국과학기술연구원에 재직하고 있으며 2003년부터 2004년까지 영국 데어스베리 연구소 Daresbury Laboratory 방문연구원, 2008년 독일 아헨Aachen 공대 방문연구원을 지냈다. 현재 한국과학기술연구원 인도 현지법인인 한인도협력센터의 R&D 담당으로 파견중이며 한국-인도간 계산과학협력연구를 총괄하고 있다. 컴퓨터를 이용한 신소재 설계 연구를 수행하고 있으며, 이를 위한 컴퓨터 프로그램 개발도 함께하고 있다.

▣ 작가 소개

노벨 재단
1895년 알프레드 노벨이 인류 복지에 이바지한 사람들에게 나누어 주도록 자신의 유산을 기증하자, 이를 관리하기 위해 1990년에 설립되었다. 스웨덴 스톡홀름에 본부가 있으며, 7명의 정회원과 2명의 준회원으로 이루어진 이사회가 이 재단을 운영하고 있다. 노벨 재단은 노벨상 기금의 법적 소유자이자 실무 담당 기관으로, 노벨상 수상 기구들의 공동 집행 기관이지만 후보 심사나 수상자 결정에는 전혀 관여하지 않으며, 그 업무는 스웨덴 왕립과학원(물리학과 화학), 왕립 카롤린스카 연구소(생리·의학), 스웨덴 아카데미(문학, 경제학), 그리고 노르웨이 국회(평화)가 전담한다.

▣ 주요 목차

추천사 _ 제20대 한국과학기술연구원 원장 금동화
출간을 축하하며 _ 제21대 한국과학기술연구원 원장 한홍택
인류에 공헌한 과학을 위하여 _ 한국과학기술연구원 부원장(원장 직무대행) 이병권
옮긴이 서문

1901 엑스선의 발견 | 빌헬름 뢴트겐
1902 복사 현상의 자기적 영향에 대한 연구 | 헨드리크 로렌츠, 피에터 제만
1903 자연방사 현상의 연구 | 앙리 베크렐
베크렐이 발견한 방사 현상 연구 | 퀴리 부부
1904 기체의 밀도에 대한 연구와 아르곤의 발견 | 존 레일리
1905 음극선에 관한 연구 | 필리프 레나르트
1906 기체의 전도성에 대한 이론적, 실험적 연구 | 조지프 톰슨
1907 간섭계의 개발과 도량형의 정밀화 | 앨버트 마이컬슨
1908 간섭현상을 이용한 컬러 사진술의 개발 | 가브리엘 리프만
1909 무선전신의 개발 | 굴리엘모 마르코니, 카를 브라운
1910 기체와 액체의 상태방정식에 관한 연구 | 요하네스 판 데르 발스
1911 열의 복사에 대한 빈의 변위법칙 | 빌헬름 빈
1912 등대용 가스 저장기에 쓰이는 자동조절기 발명 | 구스타프 달렌
1913 저온 물리학과 액체헬륨의 제조 | 카메를링 오네스
1914 결정에 의한 엑스선 회절의 발견 | 막스 폰 라우에
1915 엑스선을 사용한 결정의 구조 분석 | 윌리엄 헨리 브래그, 윌리엄 로렌스 브래그
1917 원소의 특성엑스선복사의 발견 | 찰스 바클라
1918 에너지 양자의 발견 | 막스 플랑크
1919 양극선에서 도플러 효과와 전기장에서 분광선의 갈라짐 | 요하네스 슈타르크
1920 니켈 합금강으로 정밀 측정에 기여 | 샤를 기욤
1921 광전효과의 발견 알베르트 | 아인슈타인
1922 원자구조와 원자 스펙트럼 연구 | 닐스 보어
1923 전기의 기본 전하량과 광전효과 연구 | 로버트 밀리컨
1924 엑스선 분광학에 대한 연구 | 카를 시그반
1925 전자가 원자에 충돌하는 현상에 대한 법칙 | 제임스 프랑크, 구스타프 헤르츠
1926 물질의 불연속적인 구조에 관한 연구 | 장 밥티스트 페랭
1927 콤프턴 효과의 발견 | 아서 콤프턴
윌슨상자의 개발 | 찰스 윌슨
1928 열전자 현상에 관한 연구와 리처드슨 법칙의 발견 | 오언 리처드슨
1929 전자의 파동 성질 발견 | 루이 드 브로이
1930 빛의 산란에 대한 연구와 라만효과의 발견 | 찬드라세카라 라만
1932|1933 양자역학의 불확정성원리 발견 | 베르너 하이젠베르크
양자역학에 파동방정식 도입 | 에르빈 슈뢰딩거, 폴 디랙
1935 중성자 발견 | 제임스 채드윅
1936 우주선의 발견 | 빅토르 헤스
양전자의 발견 | 칼 앤더슨
1937 결정에 의한 전자의 회절 | 클린턴 데이비슨, 조지 톰슨
1938 중성자에 의한 인공방사성 원소의 연구 | 엔리코 페르미
1939 사이클로트론의 발명과 인공 방사성 원소의 합성 | 어니스트 로렌스
1943|1944 분자선 방법과 양성자의 자기모멘트 측정 | 오토 슈테른
공명법을 사용한 원자핵의 자기적 성질 연구 | 이지도어 라비
1945 파울리 배타원리의 발견 | 볼프강 파울리
1946 초고압력 생성 장비의 발명과 고압력 물리학 분야에서의 발견 | 퍼시 브리지먼
1947 애플턴층의 발견 | 에드워드 애플턴
1948 핵물리 및 우주선의 재발견 | 패트릭 블래킷
1949 중간자에 대한 연구 | 유카와 히데키
1950 핵반응 연구를 위한 사진술의 개발 및 이를 이용한 중간자의 발견 | 세실 파웰
1951 원자핵입자를 사용한 원자변환 | 존 코크로프트, 어니스트 월턴
1952 핵자기의 정밀측정 기법 개발 및 이와 관련된 발견의 공로 | 필릭스 블로흐, 에드워드 퍼셀
1953 위상차 현미경의 발명 | 프리츠 제르니케
1954 양자역학 기초연구 특히 파동함수의 통계적 해석 | 막스 보른
동시계수법과 이를 통한 발견 | 발터 보테
1955 수소 스펙트럼 미세구조의 발견 | 윌리스 램
전자 자기모멘트의 정확한 측정 | 폴리카프 쿠시
1956 반도체 연구와 트랜지스터 효과의 발견 | 윌리엄 쇼클리, 존 바딘, 월터 브래튼
1957 패리티 법칙에 대한 연구 | 양전닝, 리정다오
1958 체렌코프효과의 발견과 해석 | 파벨 체렌코프, 일리야 프랑크, 이고리 탐
1959 반양성자의 발견 | 에밀리오 세그레, 오언 체임벌린
1960 거품상자의 발명 | 도널드 글레이저
1961 전자의 산란에 대한 연구와 핵자의 구조 발견 | 로버트 호프스태터
감마복사의 공명흡수와 뫼스바우어 효과의 발견 | 루돌프 뫼스바우어
1962 물질의 응축상태에 대한 이해에 공헌 | 레프 란다우
1963 원자핵과 기본입자의 이론 | 유진 위그너
원자핵의 껍질구조 | 마리아 괴페르트마이어, 한스 옌젠
1964 메이저 레이저 원리를 이용한 진동기와 증폭기의 기초를 구축한 양자 전자론 분야의 업적 | 찰스 타운스, 니콜라이 바소프, 알렉산드르 프로호로프
1965 양자전기역학에 대한 연구 | 도모나가 신이치로, 줄리언 슈윙거, 리처드 파인먼
1966 원자에서 헤르츠파공명 연구의 광학적 방법 발견 | 알프레드 카스틀레
1967 항성의 에너지 생산이론 | 한스 베테
1968 수소 거품상자 기술의 개발 및 공명상태의 발견을 통한 소립자 물리에 기여 | 루이스 앨버레즈
1969 기본입자의 분류와 이들의 상호작용에 대한 연구 | 머리 겔만
1970 자성유체역학 및 반강자성과 강자성 분야의 업적 | 한네스 알벤, 루이 넬
1971 홀로그래피 방법에 대한 연구 | 데니스 가보르
1972 초전도체 이론의 개발 | 존 바딘, 리언 쿠퍼, 존 슈리퍼
1973 반도체와 초전도체의 터널링현상 | 에사키 레오나, 이바르 예이베르
조지프슨 효과의 예측 | 브라이언 조지프슨
1974 전파천문학 분야의 선구적 연구 | 마틴 라일, 앤터니 휴이시
1975 원자핵의 구조 이론 | 오게 보어, 벤 모텔손, 제임스 레인워터
1976 새로운 소립자 발견 | 버튼 리히터, 새뮤얼 차오충팅
1977 자기 시스템과 불규칙 시스템의 전자구조 | 필립 앤더슨, 네빌 모트, 존 밴블렉
1978 헬륨 액화장치의 발명과 응용 | 표트르 카피차
우주 초단파 배경복사 발견과 대폭발 이론 연구 | 아노 펜지어스, 로버트 윌슨
1979 약력과 전자기력의 통합 이론 | 셸던 글래쇼, 압두스 살람, 스티븐 와인버그
1980 중성 K메손의 분열 연구를 통한 대칭원리의 위배 발견 | 제임스 크로닌, 밸 피치
1981 레이저 분광학의 개발 | 니콜라스 블룸베르헨, 아서 숄로
고해상도 전자분광법의 개발 | 카이 시그반
1982 상전이와 관련된 임계현상 이론 | 케네스 윌슨
1983 별의 구조와 진화의 물리과정 | 수브라마니안 찬드라세카르
우주에서 화학적 원소의 형성 | 윌리엄 파울러
1984 약력을 매개하는 W입자와 Z입자의 발견 | 카를로 루비아, 시몬 반 데르 메르
1985 양자화된 홀효과의 발견 | 클라우스 클리칭
1986 전자광학에 관한 기초 연구와 최초의 전자현미경 설계 | 에른스트 루스카
주사 터널링 망원경의 설계 | 게르트 비니히, 하인리히 로러
1987 세라믹 물질에서 초전도의 발견 | 게오르크 베드노르츠, 알렉산더 뮐러
1988 중성미자 빔 방법과 뮤온 중성미자의 발견을 통한 경입자의 이중구조 규명 | 리언 레더만, 멜빈 슈워츠, 잭 슈타인버거
1989 분리 진동장 방법과 수소메이저 | 노먼 램지
이온포획기법의 개발 | 한스 데멜트, 볼프강 파울
1990 쿼크의 발견 | 제롬 프리드먼, 헨리 켄들, 리처드 테일러
1991 액정과 폴리머의 규칙 | 피에르질 드 젠
1992 아원자 입자추적검출기 고안 | 조르주 샤르파크
1993 이중펄서의 발견과 중력파의 연구 | 러셀 헐스, 조지프 테일러
1994 중성자 분광기 개발 | 버트럼 브록하우스
중성자 산란기술 개발 | 클리퍼드 셜
1995 타우 렙톤입자의 발견 | 마틴 펄
뉴트리노의 검출 | 프레더릭 라인스
1996 헬륨 -3의 초유동성 발견 | 데이비드 리, 더글러스 오셔로프, 로버트 리처드슨
1997 레이저로 원자를 냉각하여 포획하는 방법 | 스티븐 추, 클로드 코앙 타누지, 윌리엄 필립스
1998 극저온 자기장에서의 반도체 내 전자에 대한 연구 | 로버트 러플린, 호르스트 슈퇴르머, 대니얼 추이
1999 전자기력 상호작용의 양자역학적 구조 | 헤라르뒤스 토프트, 마르티뉘스 펠트만
2000 정보 및 통신기술에 관한 기초연구 | 조레스 알페로프
고속 광전소자에 사용되는 반도체 헤테로구조 개발 | 허버트 크뢰머
직접회로의 발명 | 잭 킬비
2001 보스―아인슈타인 응축 | 에릭 코넬, 볼프강 케테를레, 칼 위먼
2002 중성미자의 존재 입증 | 레이먼드 데이비스, 고시바 마사토시
우주 엑스선원의 발견 | 리카르도 지아코니
2003 현대 초전도체와 초유체 현상에 대한이론적 토대 확립 | 알렉세이 아브리코소프, 비탈리 긴즈부르크, 앤서니 레깃
2004 강력이론에서 점근적 자유성의 발견 | 데이비드 그로스, 휴 데이비드 폴리처, 프랭크 윌첵
2005 광학적 결맞음에 대한 양자역학 이론 | 로이 글로버
광학주파수 빗 기법을 포함한, 레이저에 기초한 정밀분광학의 개발 존 홀, 테오도르 헨슈
2006 흑체형태와 우주 극초단파 배경복사의 방향성에 관한 연구 | 존 마터, 조지 스무트
2007 거대자기저항 현상의 발견 | 알베르 페르, 페테르 그륀베르크
2008 아원자 물리학의 자발적 비대칭성의 기전 연구 | 요이치로 난부
자연계에 추가의 쿼크 존재를 예측한 비대칭성의 기원에 대한 발견 | 마코토 고바야시, 도시히테 마스카와
2009 광섬유 연구를 통해 광통신 발전에 기여 | 찰스 가오
영상 반도체 회로인 전하결합소자(CCD) 발명 | 윌러드 보일, 조지 E. 스미스
2010 2차원 물질 그래핀에 관한 획기적인 실험 | 안드레 가임, 콘스탄틴 노보셀로프
2011 초신성 관찰을 통한 우주의 가속팽창 발견 | 솔 펄머터, 브라이언 P. 슈밋, 애덤 G. 리스
2012 개별 양자 시스템의 측정과 제어를 위한 획기적인 실험 방법 개발 | 세르주 아로슈, 데이비드 J. 와인랜드
2013 힉스 입자의 존재를 이론적으로 확립한 것에 대한 공헌 | 피터 힉스, 프랑수아 앙글레르
2014 밝은 백색 광원을 가능하게 한 효율적인 청색 발광 다이오드 발명 | 이사무 아카사키, 히로시 아마노, 슈지 나카무라
2015 뉴트리노가 질량을 갖는다는 사실을 보여준 뉴트리노 진동의 발견 | 다카아키 가지타, 아서 맥도널드
2016 물질의 위상 상태와 위상 상전이의 이론적 발견 | 데이비드 사울레스, 덩컨 홀데인, 마이클 코스털리츠

알프레드 노벨의 생애와 사상
노벨상의 역사
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