이론물리학의 선구자, 이휘소 박사

이휘소 박사의 생애

이휘소 박사

故 이휘소(Benjamin Whisoh Lee, 1935~1977) 박사는 한국이 배출한 가장 대표적인 물리학자 중 하나로, 일제강점기에 태어나 19세에 미국으로 유학을 떠난 뒤 많은 학문적 성취를 이뤘습니다. 이론물리학 분야에서 활발한 연구 활동을 이어가던 그는 42세의 나이인 1977년, 페르미 연구소의 여름 심의회에 참가하기 위해 이동하던 도중 교통사고로 갑작스레 세상을 떠났습니다.

1952년 서울공대 화학공학과에 수석으로 입학한 그는 물리학과로의 전과가 불가능하자 1954년 미국 유학길에 올라 오하이오 주의 마이애미 대학에서 물리학 전공으로 유학생활을 시작했습니다. 이후 1958년 피츠버그 대학에서 석사학위를, 1960년 펜실베이니아 대학에서 “K+중간자와 핵자 산란 현상의 이중 분산 관계”라는 제목의 논문으로 박사학위를 취득하여 물리학자의 길을 걷기 시작합니다.

이휘소 박사의 연구는 20세기 후반 입자물리학 분야에 큰 영향을 끼쳤습니다. 자발적 대칭 깨짐과 관련한 연구를 통해 게이지 이론의 재규격화를 계산해냄으로써 힉스 매커니즘의 등장에 기여했습니다. 또한 1974년에는 참 쿼크(Charm quark)의 존재를 가정한 셸던의 논문을 토대로 동료 학자들과 함께 참 쿼크의 질량 범위를 예측하기도 했습니다. 그의 연구는 노벨물리학상으로 대변되는 물리학의 주요 흐름에서 대체로 가장 첨단의 분야를 개척해가는 방향으로 이루어졌으며, 물리학계의 다양한 이론적 난점들을 해결하는 데에 기여했습니다.

Benjamin Whisoh Lee

Dr. Benjamin Whisoh Lee (1935–1977) is one of the most representative physicists of Korea. He was born during the Japanese colonial period and achieved many academic achievements after studying in the United States at the age of 19. He continued his active research in theoretical physics. In 1977, at the age of 42, he suddenly died in a traffic accident while traveling to participate in the summer council of the Fermi Institute.

His research had a great influence on the field of particle physics in the late 20th century. He contributed to the emergence of the Higgs mechanism by calculating the renormalization of gauge theory through research on spontaneous symmetry breaking. Also in 1974, based on Sheldon's thesis that assumed the existence of a charm quark, he worked with his fellow scholars to predict the mass range of a charm quark. His research was directed toward pioneering the most advanced fields in the main flow of physics, and contributed to solving various theoretical difficulties in the physics world.

연구 소개

게이지 불변량 연산자의

재규격화 이론 연구노트 (1976)

Group Theory of Renormalization of

Gauge Invariant Operators (1976)

와인버그-살람 모형을 수학적으로 재규격화하는데 성공한 논문입니다. 와인버그가 제안한 게이지 이론의 자발적 대칭 깨짐의 재규격화 가능성을 계산하는데 성공하면서, 이 논문은 양-밀스 게이지 이론의 양자화를 공부하는 지침서가 되었습니다.

< 고려대학교기록관 소장 >

힉스입자와 약한 힘의

상호작용 연구노트 (1977)

Higgs Born and Strength of

Weak Interaction (1977)

Weak Interactions at Very High-Energies: The Role of the Higgs Boson Mass

힉스입자가 발견되기 전, 표준모형 상에서 힉스입자가 가질 수 있는 질량의 한계를 예측한 논문입니다. 이휘소 박사는 자발적 대칭 깨짐으로 생성되는 무질량 입자의 존재를 이야기하면서, 이 입자가 존재하기 위해 새로운 장(Field)의 필요성을 이야기했습니다. 당시에는 힉스입자의 존재가 제대로 알려지지 않았기 때문에 이 논문은 힉스 매커니즘과 같은 이론의 등장을 촉진한 셈입니다. 2012년 실제로 검출된 힉스입자의 질량과는 차이가 있지만, 힉스입자가 존재한다고 가정했을 때 가질 수 있는 질량의 범위를 계산해냈다는 점에서 의의가 있습니다.

< 고려대학교기록관 소장 >

K+중간자와 핵자 산란 현상의

이중 분산 관계 초고 (1960)

Study of K+N Scattering in the Double Dispersion

Representation (1960)

이휘소 박사의 박사학위논문

< 고려대학교기록관 소장 >

무거운 렙톤의 우주론 연구노트 (1977)

Cosmology of Heavy Leptones (1977)

Cosmological Lower Bound on Heavy-Neutrino Masses

우주에 존재하는 무겁고 전기적으로 중성인 가상의 경입자(렙톤)의 존재를 가정하고, 그 입자가 갖는 최소 질량을 예측했습니다. 오늘날 과학자들은 이 입자를 중성미자의 한 종류가 아닌 암흑물질일 것으로 해석하고 있습니다. 암흑물질의 존재를 제안한 이 논문은 이휘소 박사의 유고 논문이 되었습니다.

< 고려대학교기록관 소장 >

참Ⅰ 연구노트 (1974)

Charm I (1974)

Search for Charm

이 연구를 통해 이휘소 박사는 참 쿼크의 존재를 확신하고 참 쿼크가 포함된 참 입자의 존재를 예견했으며, 참 입자의 질량과 평균 수명을 계산했습니다. 이 연구가 논문으로 정식 발표된 것은 1975년이지만, 프리프린트를 통해 1974년부터 연구 성과를 발표하고 후속 연구를 진행했습니다.

< 고려대학교기록관 소장 >