헤라르뒤스 엇호프트

역대 노벨물리학상 수상자
{{{#!wiki style="margin: 0 -10px -5px" {{{#cd9f51 {{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin: -6px -1px -11px" {{{#555555,#aaaaaa	<rowcolor=#cd9f51> 1901	1902		1903

빌헬름 뢴트겐	헨드릭 로런츠	피터르 제이만	앙투안 베크렐
<rowcolor=#cd9f51> 1903		1904	1905

피에르 퀴리	마리 퀴리	존 라일리	필립 레나르트
<rowcolor=#cd9f51> 1906	1907	1908	1909

조지프 톰슨	앨버트 마이클슨	가브리엘 리프만	굴리엘모 마르코니
<rowcolor=#cd9f51> 1909	1910	1911	1912

카를 브라운	요하네스 판 데르 발스	빌헬름 빈	닐스 달렌
<rowcolor=#cd9f51> 1913	1914	1915

헤이커 오너스	막스 폰 라우에	헨리 브래그	윌리엄 브래그
<rowcolor=#cd9f51> 1917	1918	1919	1920

찰스 바클라	막스 플랑크	요하네스 슈타르크	샤를 기욤
<rowcolor=#cd9f51> 1921	1922	1923	1924

알베르트 아인슈타인	닐스 보어	로버트 밀리컨	만네 시그반
<rowcolor=#cd9f51> 1925		1926	1927

제임스 프랑크	구스타프 헤르츠	장 페랭	아서 콤프턴
<rowcolor=#cd9f51> 1927	1928	1929	1930

찰스 윌슨	오언 리처드슨	루이 드 브로이	찬드라세카라 라만
<rowcolor=#cd9f51> 1932	1933		1935

베르너 하이젠베르크	폴 디랙	에르빈 슈뢰딩거	제임스 채드윅
<rowcolor=#cd9f51> 1936		1937

빅터 헤스	칼 앤더슨	클린턴 데이비슨	조지 톰슨
<rowcolor=#cd9f51> 1938	1939	1943	1944

엔리코 페르미	어니스트 로런스	오토 슈테른	이지도어 라비
<rowcolor=#cd9f51> 1945	1946	1947	1948

볼프강 파울리	퍼시 브리지먼	에드워드 애플턴	패트릭 블래킷
<rowcolor=#cd9f51> 1949	1950	1951

유카와 히데키	세실 파월	존 콕크로프트	어니스트 월턴
<rowcolor=#cd9f51> 1952		1953	1954

펠릭스 블로흐	에드워드 퍼셀	프리츠 제르니케	막스 보른
<rowcolor=#cd9f51> 1954	1955		1956

발터 보테	윌리스 램	폴리카프 쿠시	윌리엄 쇼클리
<rowcolor=#cd9f51> 1956		1957

존 바딘	월터 브래튼	리정다오	양전닝
<rowcolor=#cd9f51> 1958			1959

파벨 체렌코프	일리야 프란크	이고르 탐	오언 체임벌린
<rowcolor=#cd9f51> 1959	1960	1961

에밀리오 지노 세그레	도널드 글레이저	로버트 호프스태터	루돌프 뫼스바우어
<rowcolor=#cd9f51> 1962	1963

레프 란다우	유진 위그너	마리아 메이어	한스 옌젠
<rowcolor=#cd9f51> 1964			1965

찰스 타운스	니콜라이 바소프	알렉산드르 프로호로프	리처드 파인만
<rowcolor=#cd9f51> 1965		1966	1967

줄리언 슈윙거	도모나가 신이치로	알프레드 카스틀레르	한스 베테
<rowcolor=#cd9f51> 1968	1969	1970

루이스 앨버레즈	머리 겔만	한네스 알벤	루이 네엘
<rowcolor=#cd9f51> 1971	1972

데니스 가보르	존 바딘	리언 쿠퍼	존 슈리퍼
<rowcolor=#cd9f51> 1973			1974

에사키 레오나	이바르 예베르	브라이언 조지프슨	마틴 라일
<rowcolor=#cd9f51> 1974	1975

앤서니 휴이시	오게 보어	벤 모텔손	제임스 레인워터
<rowcolor=#cd9f51> 1976		1977

버턴 릭터	새뮤얼 팅	필립 앤더슨	존 밴블랙
<rowcolor=#cd9f51> 1977	1978

네빌 모트	표트르 카피차	아노 펜지어스	로버트 윌슨
<rowcolor=#cd9f51> 1979			1980

스티븐 와인버그	무함마드 살람	셸든 글래쇼	제임스 크로닌
<rowcolor=#cd9f51> 1980	1981

벨 피치	니콜라스 블룸베르헌	아서 숄로	카이 시그반
<rowcolor=#cd9f51> 1982	1983		1984

케네스 윌슨	수브라마니안 찬드라세카르	윌리엄 A. 파울러	카를로 루비아
<rowcolor=#cd9f51> 1984	1985	1986

시몬 판 데르 메이르	클라우스 폰 클리칭	에른스트 루스카	게르트 비니히
<rowcolor=#cd9f51> 1986	1987		1988

하인리히 로러	요하네스 베드노르츠	카를 뮐러	리언 레더먼
<rowcolor=#cd9f51> 1988		1989

멜빈 슈워츠	잭 스타인버거	한스 데멜트	볼프강 파울
<rowcolor=#cd9f51> 1990			1991

제롬 프리드먼	헨리 켄들	리처드 테일러	피에르질 드 젠
<rowcolor=#cd9f51> 1992	1993	1994

조르주 샤르파크	러셀 헐스	조지프 테일러	버트럼 브록하우스
<rowcolor=#cd9f51> 1994	1995		1996

클리퍼드 슐	프레더릭 라이네스	마틴 펄	데이비드 리
<rowcolor=#cd9f51> 1996		1997

더글러스 오셔로프	로버트 리처드슨	윌리엄 필립스	스티븐 추
<rowcolor=#cd9f51> 1997	1998

클로드 코엔타누지	대니얼 추이	로버트 러플린	호르스트 슈퇴르머
<rowcolor=#cd9f51> 1999		2000

헤라르뒤스 엇호프트	마르티뉘스 펠트만	조레스 알표로프	허버트 크뢰머
<rowcolor=#cd9f51> 2000	2001

잭 킬비	칼 위먼	에릭 코넬	볼프강 케털리
<rowcolor=#cd9f51> 2002			2003

레이먼드 데이비스	고시바 마사토시	리카르도 자코니	비탈리 긴즈부르크
<rowcolor=#cd9f51> 2003		2004

알렉세이 아브리코소프	앤서니 레깃	데이비드 그로스	데이비드 폴리처
<rowcolor=#cd9f51> 2004	2005

프랭크 윌첵	로이 글라우버	존 홀	테오도어 헨슈
<rowcolor=#cd9f51> 2006		2007

알베르 페르	페터 그륀베르크	고바야시 마코토	마스카와 도시히데
<rowcolor=#cd9f51> 2008	2009

난부 요이치로	찰스 가오	윌러드 보일	조지 스미스
<rowcolor=#cd9f51> 2010		2011

안드레 가임	콘스탄틴 노보셀로프	솔 펄머터	애덤 리스
<rowcolor=#cd9f51> 2011	2012		2013

브라이언 슈미트	세르주 아로슈	데이비드 와인랜드	피터 힉스
<rowcolor=#cd9f51> 2013	2014

프랑수아 앙글레르	아카사키 이사무	아마노 히로시	나카무라 슈지
<rowcolor=#cd9f51> 2015		2016

가지타 다카아키	아서 맥도널드	데이비드 사울레스	덩컨 홀데인
<rowcolor=#cd9f51> 2016	2017

마이클 코스털리츠	킵 손	배리 배리쉬	라이너 바이스
<rowcolor=#cd9f51> 2018			2019

아서 애슈킨	제라르 무루	도나 스트리클런드	제임스 피블스
<rowcolor=#cd9f51> 2019		2020

미셸 마요르	디디에 쿠엘로	로저 펜로즈	라인하르트 겐첼
<rowcolor=#cd9f51> 2020	2021

안드레아 게즈	마나베 슈쿠로	클라우스 하셀만	조르조 파리시
<rowcolor=#cd9f51> 2022			2023

알랭 아스페	존 클라우저	안톤 차일링거	피에르 아고스티니
<rowcolor=#cd9f51> 2023

크러우스 페렌츠	안 륄리에
수상자의 국적은 수상 시점 기준이다				}}}}}}}}}}}}}}}

<colbgcolor=#000><colcolor=#fff,#ddd> 헤라르뒤스 엇호프트 Gerardus 't Hooft

출생	1946년 7월 5일 ([age(1946-07-05)]세)
출생	네덜란드 노르트홀란트 덴헬더르
국적	[[네덜란드\| 파일:네덜란드 국기.svg 네덜란드 ]][[틀:국기\| 파일: 특별행정구기.svg 행정구 ]][[틀:국기\| 파일: 기.svg 속령 ]]
직업	이론물리학자
분야	양자장론(게이지 장론)
학력	위트레흐트 대학교 (수학 · 물리학 / kand.) 위트레흐트 대학교 대학원 (이론물리학 / Ph.D.[1])
소속	위트레흐트 대학교 유럽 입자물리연구소 하버드 대학교 캘리포니아 공과대학교
서명
링크	\|

1. 개요2. 생애3. 세부 연구 분야4. 기타5. 물리학에 관한 어록

[clearfix]

1. 개요

네덜란드의 이론물리학자. 분야는 양자장론이다.

2. 생애

1946년 7월 5일 네덜란드 덴헬더르의 학자 집안에서 1남 2녀중 둘째로 출생했다. 아버지는 해양공학자였고, 어머니는 레이던 대학교의 동물학 교수였던 Pieter Nicolaas Van Kenpan의 장녀였다. 외할머니는 1953년 노벨물리학상 수상자였던 프리츠 제르니케의 누이로, 제르니케는 엇호프트의 외외종조부이다.

유년기는 헤이그에서 보냈고, 해양공학자였던 아버지는 공학에 대한 꿈을 심어주고자 자동차, 선박공학, 라디오 서적을 선물로 주었다. 8살에는 가족들을 따라서 10개월동안 잠시 런던에서 체류하기도 했는데, 영어를 첫번째 외국어로 습득했다. 잠시 초등학교에 다니기도 했었고, 하루는 시골로 여행을 가서 난생 처음으로 산을 보기도 했었다. 그때 당시 영국에는 Meccano라는 장난감이 유행하고 있었고, 아버지가 Meccano를 사와서 같이 설명서보고 조립했지만, 독창적으로 Meccano를 조립하는것에 더 흥미를 두었다.

Dalton Lyceum이라는 숙제 자료를 탐구하는 방과후 시간이 있는 초등학교에 들어갔고 분위기에 적응을 잘했지만, 다만 고전학을 1년더 배워야했는데, 물리학자였던 삼촌은 물리를 하는데 “고전학은 필요없지만, 그렇다고 방해가 되는 것은 아니다.”라고 조언해준것을 생각해서 고전학을 1년 더 배웠다.

10대 중반에는 네덜란드수학올림피아드에 2번 출전해서 16살에 열렸던 NMO에서 1차를 통과하고, 2차 시험에서 은상을 받았다. 연습이 부족해서 2차는 몇 문제를 못풀었었다고 회상했다.

1964년 시험을 통과하고, 위트레흐트 대학교 물리학과에 입학했다. 아버지의 추천을 따라 위트레흐트 학군단에 들어갔고, 이미 군복무를 한 신입생도 있었던 학군단에서 일탈을 자주해서 고학년 선임에게 과학을 뺀 어떤것이든 흥미를 갖지않는 것에 무시를 당하기도 했다. 다만, 생물학 전공이었던 선임이 전공지식 몇가지를 물어보자 답변에 흡족한 나머지 너는 물리학과가 아닌 생물학과로 가라는 말을 듣기도 했다.

1968년에 물리학과를 졸업할 당시 소립자 물리학을 연구하던 마르티뉘스 펠트만이 지도교수로 부임했는데, 펠트만과의 첫만남 당시 삼촌과 외할아버지가 위트레흐트 대학교의 교수로 재직한 가족력을 삼아서 가족 찬스로 높은 성적을 받았다는 의심을 받아 곤욕을 치루었으나, 펠트만은 양-밀스 게이지 장 이론 및 질량 생성의 원인이 되는 자발적 깨짐 대칭중 골드스톤 모형같은 그 당시에 새로운 이론이었던 양자장론 모델을 소개해주었기도 했다.

1969년부터 박사 졸업까지의 연구주제는 양-밀스장의 재규격화였다. 펠트만의 기존 모델은 중간자가 광자로 분해되지 않는다는 오류가 있었는데, 그 오류의 원인으로 밝혀진 ABJ 변칙이 그의 연구에 영향을 끼쳤다. 1970년 코르시카의 카르제스에서 열린 여름 학교에서는, 자발 대칭 깨짐의 재규격화를 다루는 레비-겔만 모형에 대한 이휘소와 레비, 쥐만치크의 강연을 듣고, 위트레흐트로 돌아와 조절 변수(regulator)를 활용한 경로적분 재규격화 방법론들을 연구해 양-밀스 장에 관한 재규격화를 고안하는 논문을 제출했다.

그와 펠트만의 재규격화 연구는 와인버그와 살람의 표준 모형이 실험적으로 검증 가능하다는 점을 보여주어 많은 실험물리학자들로 하여금 표준모형의 검증에 나서게 했다. 그에 따라 1973년 CERN에서 중성 흐름이 발견되어 표준모형이 증명되기에 이르렀다. 와인버그와 살람의 아이디어를 재규격화를 통해 실험 가능한 형태로 정식화한 공로로 그와 펠트만은 1999년 노벨 물리학상을 받는다.

3. 세부 연구 분야

양-밀스 장의 라그랑지언 포멀리즘 및 경로적분 방법의 재규격화와 강한 CP 대칭성 깨짐을 만족하는 정식화[2]를 연구했다.

양-밀스장의 경로적분의 재규격화 과정에서는 재규격화의 과정중 조절(Regularization)이라는 방법을 채택했다. 1-loop 상호작용의 전파인자를 곱하여 확률진폭을 구하는 과정에서, 로그 형태 적분의 무한대로 발산을 처리하기 위해 전파인자항을 영점을 가진 전파인자와 그외의 전파인자항을 무한대의 발산항으로 두어 그 두 인자로 전파인자를 합으로 쪼개는 PVG 조절(pauli-vilars-gupta regularization)을 차용했고, 통상적인 PVG 조절은 게이지 조건을 만족하지 않기 때문에 PVG 조절의 발산을 조정하는 인수를 아래와 같이 변형했다.[3]

[math(\displaystyle \sum_{ij} c_{i}c_{j} \to \sum_{ij} c_{i}\delta_{ij})]

마르튀니스 펠트만과 함께 차원 조절(Dimensional Regularization) 방법론을 처음으로 소개하기도 했다.[4][5] 먼저 적분 차원을 분류하고, 부분 공간을 인수로 가진 아래와 같은 감마함수꼴 복소해석함수로 만들면,

[math(\displaystyle \int dp \int_{0}^{\infty} d\omega\,\omega^{n-5} \dfrac{2\pi^{\frac{n-4}{2}}}{\Gamma(\frac{n-4}{2})} f(p, \omega^2))]

이는 적분하면 로그 함수꼴 결과가 나오는데, 여기서 특이점을 제외한 경로에서 수렴한다. 이 조절 방법론은 함수 외부로 발산항을 분리하는 BPH 재규격화(Bogoliubow-Parasiuk-Hepp Renormalization)와 PVG 조절 방법론과는 달리, 적분내부의 공간을 변형하기 때문에 게이지 대칭성을 잘 보존시키는 특징을 가지고 있다.

엇호프트가 펠트만과 함께 고안하고 수정한 조절 방법론들은 발산하는 적분꼴 n-loop 전파인자들을 특이점이 아닌 부분에 수렴시켜서 실험적으로 검증하기 쉽게 변형할수 있다. 위의 방법론으로 전자기약력의 계산적인 규명이 가능함을 보여준것은 1970년대의 이론물리학계에 패러다임을 불러왔으며, 글래쇼, 와인버그, 살람이 주장한 표준모형을 실험적으로 검증하는것에 있어서 중요한 역할을 했다.

다만, 복소해석적으로 차원 조절을 전개하여 적분을 풀면, 복소 변수 값을 0으로 하는 Branch point의 contour 좌표계가 직교좌표계로써 곡면 좌표계에 차원 조절을 그대로 적용하기에는 무리가 있다. 따라서 곡면 좌표계의 표현이 가능한 복소해석함수인 제타 함수를 위의 f 함수의 고유값에 활용하여 곡면 좌표계의 차원조절을 유도할수 있다.[6]

4. 기타

언제는 초등학교 학우가 “라디오가 어떻게 작동되는지 이해하는 사람은 이 세상에 아무도 없다”라고 말한것을 들은적이 있는데, 이를 반박하고자 라디오에 들어가는 모든 부품들이 작동하는 원리를 체득했다.
10살때는 피아노를 배웠는데, 계기는 남동부 벨기에의 펜션으로 놀러갔을때, 피아노와 악보책이 있었는데 부모님이 어떻게 보는지 알려준다음 흥미가 생겨 교사를 따로 초빙해서 배웠다. 꽤 엄격하게 지도하긴 했지만, 양손으로 치는것을 배우지 않은채 양손으로 칠수 있게 되어 교사를 놀라게 했다.

2022년부터 뤼터 내각에서 교육문화과학부 장관을 역임하기 시작한 수리물리학자 로베르트 다익그라프(Robbert Dijkgraaf)의 박사 과정 지도 교수였다.

5. 물리학에 관한 어록

"나는 끈 이론을 '이론'이나 '모형'으로 부르고 싶지 않다. 그것은 일종의 '직감'에 지나지 않는다. 물리학 이론이라면 입자의 질량이나 전하를 계산하는 등 물리적 대상을 서술하는 정량화된 규칙이 있어야 하며, 그로부터 일어나는 현상을 예측할 수 있어야 한다. 내가 당신에게 의자를 준다면서 "다리는 아직 달지 않았습니다. 그리고 밑창과 등받이, 손걸이는 곧 배달될 것입니다"라고 한다면, 당신은 "의자를 받았다"고 말할 텐가?"

[1] 박사 학위 논문 : Renormalization of massless Yang-Mills Fields = 무질량 양-밀스 장의 재규격화(1971).[2] 후에 페체이와 퀸의 CP 대칭성 보존 정식화의 제약 조건의 구축에 사용되었다.[3] Renormalization of Massless Yang-Mills Field, Nucl. Phys. B 33, (1971) 177.[4] Regularization and Renormalization of Gauge Fields, Nucl. Phys. B 44, (1972) 189.[5] 영문 위키피디아에서는 카를로스 볼리니와 후안 지암비아지가 소개했다고 나와있다. 물론, 서로의 논문에는 독립적으로 아이디어를 서술한 논문이 있다고 언급되나, 볼리니와 지암비아지는 다소 짧게 추가적인 정리 및 QED의 적용 위주로 서술했을뿐더러, 학계에 publish되어 정식적으로 소개된 시기는 엇호프트와 펠트만의 논문보다 4개월후이다.[6] S. W. Hawking, Zeta Function Regularization of Path Integrals in Curved Spacetime, Commun. Math. Phys. 55, 133 (1977).