[인상깊은 문구]교양인을 위한 노벨상 강의

<<교양인을 위한 노벨상 강의>>

야자와 사이언스 연구소

강신규 옮김

발행처: 김영사

1판 1쇄 인쇄 2011.11.16

1판 1쇄 발행 2011.11.23

CH1 우주 탄생의 비밀에 다가간 ‘자발적 대칭성 파괴’

난부 요이치로: “1960년대 초 소립자 물리학에서 ‘대칭성 깨짐’이 자발적으로 일어날 수 있음을 수학적으로 설명하는 이론을 처음으로 제시하였다. ‘대칭성 깨짐’은 오늘날 우주와 인간이 존재할 수 있는 근거이다. 빅뱅 직후 모든 것은 대칭을 이루어 물질과 반물질, 입자와 반입자가 똑같이 존재하면서 서로 충돌하여 소멸하였는데, 어느 순간 이러한 대칭성이 꺠지면서 반물질과 반입자가 사라진 결과 물질과 입자로 이루어진 우주가 존재할 수 있게 된 것이다. 그의 연구를 발판으로 과학자들이 모든 입자의 질량을 결정하며 대칭성을 깨뜨리는 원인으로 지목되는 힉스(Higgs)입자를 파악할 수 있었다. 2008년 현대 입자물리학의 중심 개념인 ‘대칭성 깨짐’을 수학적으로 정리한 공로를 인정받아 고바야시 마코토, 마스카와 도시히데와 함께 노벨 물리학상을 공동 수상하였다.” (출처: 네이버 두산 백과)

CH2 우주에 물질은 왜 존재하는가? CP 대칭성 파괴에 대한 해답

“C는 charge conjugation(하전공액변환)의 약자로, 간단히 말하면 입자(정입자)를 반입자로 반전하는 것이다. 여기서 플러스와 마이너스 전하를 지니는 입자쌍, 예를 들면 양성자와 전자가 있다고 하자. 양성자와 전자는 전자기력에 의해 서로 당기고, 전자는 양성자 주위를 회전한다. 여기서 만약 양성자와 전자의 전하를 바꿔넣어도 전하의 크기가 변하지 않는 한 그 관계는 달라지지 않는다. 이와 같이 전하를 교환해 입자를 반입자로 바꾸는 조작(하전공액변환, C변환)을 해도 변하지 않는 성질을 ‘C 대칭성’이라고 부른다.

  반면 P는 ‘패리티변환(우기변환)’에 의한 대칭성, 즉 ‘P대칭성’을 의미한다. 이는 앞에서 예로 들었던 물리현상을 거울에 비춰 뒤집어보아도 그 성질이 변하지 않는 대칭성, 즉 공간반전의 대칭성이다. 이와 관련해 패리티Parity라는 말은 다양한 분야에서 이용되는데, 모두 동등.등가.균일 등의 의미를 포함하고 있다.” (P40)

중력과 전자기력에 대해서는 (거시적 영역에서는) CP 대칭성이 예외가 없는 공리로 인식되었으나, 약력과 핵력의 존재를 알고부터 (미시적인 원자와 소립자 영역) 의문이 제기 되었다.

고바야지 & 마스카와가 1972년에 제출

-       <<CP-Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction>>

-       우주의 물질을 구성하는 기본적인 구성요소는 여섯 종류의 쿼크와 경입자라는 사실, 새로운 쿼크가 지닌 양자수에 의해 우주의 대칭성에 본진적으로 파괴가 일어난다는 사실이 밝혀졌다. (P52)

CH3 거대 자기저항 발견이 초래한 기술 혁신

요약: 페르와 그륀베르크는 (2007년 노벨상수상자) 개별적인 방법으로 거대자기저항(GMR, Giant Magneto Resistance)를 개발하게 되었다. 그들의 기술은 데이터 저장과 관련이 있는데 HDD의 AMR 판독헤드를 GMR 판독헤드로 바꾸면서 용량의 크기를 대폭 늘릴 수 있게 되었다.

CH4 초저온과 초유동의 양자역학적 세계

요약: 물이든 금속이든, 모든 물질에는 점성(흐름에 저항하는 성질, 점착력)이 존재한다. 점성이 전혀 없는(제로인) 상태를 ‘초유동superfluidity’이라고 하는데, 이런 특별한 성질은 그때까지 헬륨 4에만 존재하는 것으로 알려져 있었다.

초유동 헬륨4는 아무리 작은 틈이라도 빠져나갈 수 있다. 약한 불로 구운 컵에는 육안으로는 보이지 않는 미소한 구멍이 무수히 나 있는데, 물이나 맥주 같은 액체를 넣어도 새지 않는 것은 이들 액체에도 점성이 있기 때문이다. 그러나 초유동 헬륨4를 컵에 넣으면 마치 소쿠리에 물을 담은 것처럼 무수한 구멍을 지나 바깥으로 흘러나온다. 또한 비커에 초유동 헬륨4를 넣으면 얇은 막이 되어 비커의 안쪽 면을 따라 올라가 바깥쪽으로 넘친다.

헬륨4가 초유동 성질을 나타내는 것은 그 원자가 보스입자이기 때문이다. 보스입자는 여러 개가 하나의 양자상태(quantum)를 공유할 수 있다. 그리고 극저온이 되면 모든 입자가 최저에너지 상태로 변한다. 이때 헬륨4는 수많은 입자가 동일한 보조로 움직이면서 마치 하나의 입자처럼 행동한다.(초유동은 보스-아인슈타인 응축의 한 형태다.)

반면 헬륨3은 페르미입자이며, 하나의 양자상태로 변하는 입자는 언제나 한 개다. 때문에 당초 헬륨 3에는 초유동 성질이 존재하지 않는다고 여겨졌다.

그런데 1957년 BCS이론(초전도 구조에 관한 이론)이 등장하자 그런 인식이 바뀌었다. BCS이론은 페르미입자인 전자가 두 개로 쌍(쿠퍼쌍)을 만들고, 그것이 보스입자로 움직임으로써 전류가 금속 내부를 전혀 저항을 받지 않고 흐르는 초전도상태가 발생한다고 주장했다. 말하자면, 전자의 초유동성이었다.” (P92)

“헬륨3 쌍은 전자의 쿠퍼쌍과는 다르며, 관찰하는 방향에 따라 성질이 다른데, 그런 현상은 원자의 궤도와 스핀의 대칭성 파괴에 의해 발생한다는 것이었다.” (P93)

CH5 중성미자천문학 탄생을 향한 거대한 전진

요약: “SN1987A는 단지 초신성이 인간에 의해 오랜만에 관측되었다는 데에만 의미가 있지 않았다. 그 후 천문학자들은 중성미자천문학이라는 전혀 새로운 과학영역에 발을 내디디게 되었다. 즉, 1987년 2월 23일 오전 7시 35분 광학망원경에 의해 그 초신성이 관측되기 세 시간 전에 초신성이 폭발하면서 방출된 중성미자 소나기가 지구를 관통해 미국과 소련 등에서 중성미자 몇 개가 관측된 것이다.

중성미자는 전하를 지니지 않고 질량도 제로라고 추측할 만큼 작으며, 그래서 다른 물질과 거의 상호작용을 일으키지 않는다. 하지만 양성자 및 중성자에 10^-15센티미터 이하 되는 거리까지 접근했을 때에는 양성자와 중성미자 사이에 ‘약한 상호작용’이 이루어진다. 약한 힘만 작용하는 중성미자는 우주공간에서 별 및 혹성 등의 거대한 물질과 충돌해도 전혀 저항을 받지 않고 유령처럼 빠져나간다.” (P103~P104)

태양에서 핵융합반응으로 꾸준히 중성미자를 방출한다. 1초마다 1제곱센티미터당 660억개의 밀도로 방출한다. 고시바 마사토시는 미국의 데이비스 2세, 지아코니와 함께 우주에서 날아온 중성미자와 X선을 처음으로 관측한 공로로 2002년 노벨 물리학상을 받았다. 그는 중성미자 천문학을 창시한 일본의 천체물리학자이다.

“중성미자는 질량이 제로가 아니며, 매우 작지만 질량을 지니고 있다는 것, 그리고 중성미자의 기본단위가 복합입자임이 밝혀졌다. 이런 연구 성과는 모두 고시바가 주도하는 연구팀이 가미오칸데와 슈퍼가미오칸데를 이용해 성취한 것이었다.” (P118)

CH6 차갑게 더욱 차갑게, 한없이 차갑게 극저온 연구의 전망

요약: 2001년 두 명의 미국 물리학자 에릭 코넬(Eric Cornell)과 칼 위먼(Carl Wieman) 그리고 독일인 물리학자 볼프강 케테를레(Wolfgang Ketterle)가 ‘알카리원소 희석 기체에서 보스-아인슈타인 응축(BEC, Bose-Einstein Condensation) 실현 및 응집체 성질에 대한 기초연구’로 노벨상을 수상하였다. (P121)

CH7 집적회로 발명이 이끈 21세기의 기술

요약: “노벨 위원회는 2000년도 노벨 물리학상 수상자로 ‘기초과학과 응용 기술의 관련성’이라는 관점에서 기술개발에 가장 공헌한 연구자 세 사람을 선정했다. 미국인 물리학자 잭 킬리(Jack St. Clair Kilby), 러시아인 물리학자 조레스 알페로프(Zhores Alferov), 독일계 미국인 물리학자 허버트 크뢰머(Herbert Kroemer). 킬비는 집적회로 발명을 인정받아 상금의 절반을 받았고, 나머지 두 사람은 반도체 헤테로구조 개발을 인정받아 각각 4분의 1을 받았다.” (P168)

“양자물리학이 대두한 1920년대는 ‘이론물리학의황금시대’였으며, 1950 ~ 1960년대는 고체물리학의 성과를 통해 반도체 시대를 열게 되는 ‘응용물리학과 응용공학의 전성기’였다. (P168~P169)

CH8 고온초전도의 미래에 대한 약속

요약: “저온물리학은 순식간에 물리학 연구에서 중요성을 띠게 되었다. 물질의 성질은 우리가 알고 있는 상온 및 고온에서와는 달리 매우 낮은 온도에서 전혀 이질적으로 변화한다는 사실이 규명되었기 때문이다.” (P194) ‘세라믹 초전도체 발견을 이끈 중요한 약진’(P210)

저온물리학 발전사

1.     시작: “카메를링 오너스는 수은의 순도가 매우 높은 전선을 이용해 점차 온도를 낮추면서 수은의 저항 변화를 측정했다. 절대온도 4.2K에서 갑자기 전기저항이 사라졌다.” (P195~196)

2.     독일의 물리학자 발터 마이스너(Walter Meissner)와 로베르트 옥센펠트(Robert Ochsenfeld)가 초전도체에서 전자유도가 발견하지 않는다는 것을 발견했다. 이를 마이스너 효과라고 한다.

3.     이후 몇 십년 동안 초전도성 금속과 합금, 그리고 화합물을 발견.

1)     1941 16K(영하 257℃) – 질화나이오븀(NbNi)

2)     1953 17.5K – 바나듐실리콘(Vanadium-Silicon alloy)

3)     “1962년이 되자 미국 웨스팅하우스의 물리학자와 기술자가 실용성이 있는 최초의 초전도전선으로 나이오븀과 티타늄 합금(니오브-티타늄합금)을 개발했다.

4.     “1986년 초 두 사람은 마침내 혁신적인 물질을 발견했다. 그들은 화학적으로 안정된 세라믹스를 만들기 위해 란탄-구리 산화물에 바륨을 첨가했다. 이 바륨-란탄-구리 산화물은 당시 초 전도현상을 일으킬 수 있는 임계온도로 알려져 있던 온도보다 12K나 웃도는 35K(영하 238℃)에서 초전도상태를 실현했다. 역사상 최초로 ‘고온’ 초전도체를 발견한 것이다.”(P208)

5.     “폴 추가 경이적인 93K(영하 180℃)에서 초전도상태를 실현”(P209)

고온초전도에 대한 이론이 존재하지 않는다. 뮐러와 베드노르츠가 발견한 세라믹이 나타내는 고온초전도현상에 관한 메커니즘도 아직 이해되지 않고 있다. (P211)

CH9 워크보손을 발견한 ‘거대과학’ 연구자

카를로 루비아(Carlo Rubbia) – ‘약한 상호작용을 매개하는 W입자와 Z입자를 발견한 실험프로젝트에서의 결정적인 공헌’

SPS(Super Proton Synchrotron 슈퍼 양성자싱크로트론) 양성자 가속기를 양성자-반양성자 충돌 가속기로 바꾸는 것을 이끌어 워크보손을 찾았다.

CH10 스타더스트, 무거운 원소는 어떻게 생성되는가?

1983 윌리엄 파울러(Willia Alfred Fowler) –‘우주에서의 화학원소 생성과 핵반응의 중요성에 관한 이론적 및 실험적 연구’

B²FH: Margaret Burbide, Geoffrey Burbide, Willia Fowler, Fred Hoyle

“빅뱅 초기 생성된 원소 대부분은 우주 가시물질이 99퍼센트 이상을 점하는 수소와 헬륨이었으며, 소량의 리튬 동위체였다.” (P249) 호일은 주기율표의 철까지는 별 내부에서 생성된다는 것을 발표했다. “베테, 호일, 가모프 등의 과학자들은 원소가 어떻게 생성되는지에 대한 의문에 이론적으로 대처했지만, 켈로그연구소의 연구원들은 실험을 통해 그 의문을 규명하는데 기여했다.”(P251)

CH11 백색왜성과 블랙홀을 둘러싼 인도인 물리학자의 투쟁

“찬드라는 백색왜성에 ‘임계질량,’ 즉 백색왜성이 스스로의 중력을 견디지 못하게 되는 질량의 한계가 있음을 발견했다. 별이 임계상태에 이르면 축퇴압 때문에 스스로 중력을 지탱하지 못하게 되어 ‘중력붕괴’를 일으킨다. 임계질량은 태양의 질량보다 약 1.4배 큰 것으로 계산되었는데, 이는 나중에 ‘찬드라세카르 한계’라고 명명되었다.” (P257/279)

[인상깊은 문구]4퍼센트 우주 - 리처드 파넥

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[Youtube Link]

<<4퍼센트 우주>>

리처드 파넥 지음 

김혜원 옮김 

㈜시공사 

2013년 8월 30일 초판 1쇄 인쇄 

2013년 9월 5일 초판 1쇄 발행 

CH1 눈에 보이는 것보다 많다.

1. 빛이 있으라

요약: 플라톤(Platon, BC 427~BC347, 그리스 철학자)이 기원전 4세기 기하학을 이용하여 천체들의 운동을 근사(approximation)하게 표현해 보라고 하였다. 에우독소스(Eudoxos, BC406(408) ~ BC355, 그리스 수학자, 천문학자)는 27개의 구로, 아리스토텔레스(Aristoteles, BC384 ~ BC322, 그리스 철학자)는 56개의 구로 우주의 체계를 구성하여 우주의 운동을 설명하고자 하였다. 기원후 150년 즈음에는 알렉산드리아의 프톨레마이오스(Ptolemaeus, AD83? ~ AD161?, 그리스 천문학자)가 40개의 구로 천동설을 완성시켰다. 시간이 흘러 16세기 프톨레마이오스의 체계는 미미한 불일치를 보이게 되자 교회는 니콜라우스 코페르니쿠스(Nicolaus Copernicus, 1473.02.19 ~ 1543.05.24, 폴란드 천문학자)에게 우주를 설명하는 새로운 수학을 고안해 달라고 부탁하였는데 1543년에 펴낸 <<천구의 회전에 대하여 On the Revolutions of the Heavenly Spheres>>는 지동설의 원전이 되었다. 그렇지만 교회는 지동설을 받아들이지 않고 그의 수학만을 이용해 수정을 가하게 되었는데, 갈릴레오 갈릴레이(1564.02.15 ~ 1642.01.08, 이탈리아 천문학자, 물리학자, 수학자)는 1609년 망원경을 만들어 지동설을 지지하는 증거를 발견하였고, 1697년 아이작 뉴턴(Isaac Newton, 1642.01.04 ~ 1727.03.20, 영국 물리학자, 천문학자, 수학자)은 <<자연철학의 수학적 원리 Mathematical Principles of Natural Philosophy>>에서 중력이라는 한 개의 법칙으로 묘사되는 우주를 제시함으로써 지동설을 확실시 하였다.

샤를 메시에(Charles Messier, 1730.06.26 ~ 1817.04.12, 프랑스 천문학자) – 1774년 성운과 성단 은하들의 목록을 출간하였다. (프랑스 과학 아카데미) 첫판에는 45개의 천체를 1781년 최종 판에는 총 103의 천체를 발표했는데 그 후 7개를 더 발견하여 메시에 천체(Messier Object)들을 M1 ~ M110까지 이름 붙였다. 목록의 목적은 혜성을 찾는 사람들이 쉽게 천구에서 움직이는 천체와 움직이지 않고 제자리를 지키는 천체를 구별하기 위함이었다.

헨리에타 스완 레빗(Henrietta Swan Leavitt, 1868.07.03 ~ 1921.12.12, 미국 천문학자) – 세페이드 변광성의 맥동주기와 그 절대 밝기 사이의 비례관계를 발견, 주기가 길수록 변광성은 더 밝음을 알아냈다.

망원경이 발전하면서 점점 더 많은 우주 내용물들을 볼 수 있었다. 에드윈 파월 허블(Edwin Powell Hubble, 1889.11.20 ~ 1953.09.28, 미국 천문학자)은 1921년 세페이드 변광성(Cepheid Variable)을 이용하여 M31 안드로메다대성운이 섬 우주(Island universes)라고 결론을 내리며 1920년 저명한 두 천문학자 할로 섀플리와 히비 커티스가 워싱턴 D.C.의 국립 자연사박물관에서 벌인 대논쟁의 종지부를 찍었다. (은하라는 단어가 생김)

베스토 슬라이퍼(Vesto Melvin Slipher, 1875.11.11 ~ 1969.11.08, 미국 천문학자) – 은하들의 스펙트럼 선들의 파장이 다르게 보이는 적색편이 현상을 처음으로 발견

허블은 은하들이 멀어진다는 것을 알게 되자 18개의 속도를 그 거리와 비교해서 은하가 멀수록 더 빨리 후퇴하는 것처럼 보임을 알아 냈다. 즉 우주가 팽창하고 있는 것처럼 보였다. 우주가 팽창한다면 거꾸로 시작점이 있었을 것이다.

빅뱅우주론(Big Bang) – 미국 가모프(George Garmow)

연속창생 우주론 / 정상우주론 (Continuous Creation) – 영국

• 우주가 팽창하며 물질도 끊임없이 생겨나 총 밀도에는 변화가 없다. 

• 프레드 호일(Fred Hoyle), 헤르만 본디(Hermann Bondi), 토마스 골드(Thomas Gold) 

“현재의 우주는 약 3/4이 가장 가벼운 원소인 수소로 이루어 졌다 … 수소가 현재까지 그렇게 많인 살아남은 것으로 보아 초기의 조건들은 강렬한 배경복사를 포함하고 이었을 게 틀림없다. 굉장히 뜨거운 환경만이 그런 모든 단일 양성자들이 다른 아원자 입자들과 융합해서, 헬륨을 비롯한 더 무거운 원소들을 형성하지 못할 정도로 빠르게 원자핵을 달굴 수 있기 때문이다.” (P40)

우주배경복사(Cosmic Microwave Background Radiation) - 뜨거운 우주속에 고르게 퍼져있던 빛이 식은 것으로 -270℃까지 식어 빠진 상태로 발견됐다.

1964년 아노 펜지어스(Arno Allan Penzias)와 로버트 윌슨(Robert Woodrow Wilson)이 빅뱅의 잔향이라고 하는 우주배경복사를 최초로 감지함에 따라 빅뱅우주론이 정상상태 우주론보다 우위에 서게 되었다. (증거: 등방성, 흑체복사 이론(3K))

2. 저 밖에는 무엇이 있을까

요약: 우리 태양계의 행성들은 뉴턴의 만유인력 법칙에 따라 태양에서 멀수록 공전이 느리다. 그렇기에 거리와 속도 사이의 관계를 그래프로 나타낸다면 아래쪽으로 떨어지는 하향 곡선을 얻게 된다. 루빈과 W. 켄트 포드(W. Kent Ford)는 안드로메다 은하를 관측하였는데, 뜻밖에도 가장 바깥쪽에 있는 별들과 가스가, 가장 안쪽에 있는 별들과 가스와 똑같은 속도로 그 은하의 중심 주위를 도는 것처럼 보인다는 것을 발견하였다. 안드로메다의 회전 곡선은 편평한 선이었다. (속도가 균일했다.) 이로써 눈에 보이는 것이 전부가 아니라는 것을 알았고, 더 많은 질량이 필요하다는 것을 인지하였다. 아직 측정을 할 수 없기에, 암흑이라는 단어를 붙여 암흑물질이라고 이름붙였다.

조사:

1. “프리츠 프비키(Fritz zwicky, 1898-1974): 보통의 별보다 훨씬 큰 별이 엄청난 폭발과 함께 붕괴하여 밀도가 높은 별이 만들어진다고 주장했다. 그는 폭발하는 동안 짧게 빛나는 이 별을 ‘초신성’이라고 불렀고 초신성 폭발로 만들어지는 밀도가 높은 별이 중성자별이라는 것을 밝혀낸 뛰어난 과학자였다. 츠비키는 운하단을 이루고 있는 은하들의 운동을 관측하다가 암흑물질이 존재해야 한다는 것을 알게 되었고 1933년에 암흑물질의 존재가 점점 더 확실해졌다. 베라 쿠퍼 루빈이 암흑물질을 본격적으로 과학자들의 연구 목록에 올려놓은 천문학자이다.“ (네이버 캐스트: <<우주 속의 암흑 물질>>)

2. 23%의 암흑 물질과 73%의 암흑 에너지의 정체도 아직 밝혀지지 않았는데, 이번에는 기존 물리학 법칙으로 설명되지 않는 새로운 암흑류가 발견되었다고 한다. 미국 항공우주국의 고다드우주비행센터(Goddard Space Flight Center)연구진은 최근 우주의 물질들이 매우 빠르게 같은 방향으로 이동하는 현상을 발견했다고 한다. 이는 관측 가능한 우주에서 일어나는 중력 현상으로는 설명할 수 없는 걸이라면서 여기에 암흑류(dark flow)라는 이름을 붙였다. 시속 320만km의 속도로 움직이는 암흑류의 영역에서는 시공간이 우리가 아는 것과 매우 달라, 별이나 은하도 없을 가능성이 크며 그곳에는 우리가 알지 못하는 거대한 다른 물질이나 구조가 존재할 것이라고 추측만 무성하다. (네이버 학생백과: <<우주 물질>>)

베라 쿠퍼 루빈(Vera Cooper Rubin, 1928년 7월 23일 ~, 미국 천문학자): 은하 회전곡선이 케플러리안 모션에서 예측되는 것과 다르다는 것을 발견 현재 암흑물질 이론의 바탕이 됨

- 인상 깊은 부분: 루빈은 자신감 부족으로 고생했던 적이 한 번도 없었다. 스와스모어(Swarthmore) 칼리지의 입학사정관이, 천문학자가 그녀가 선택한 직업이고 그림이 그녀가 가장 즐기는 취미라는 이유로 천문학 충경을 그리는 화가는 어떻겠냐고 묻자, 그녀는 큰 소리로 웃고는 배사(Vassar) 칼리지에 지원했다. 그녀가 장학금을 받고 배사 칼리지에 가게 되었는데 고등학교의 한 선생님이 ‘넌 과학만 아니라면 잘할 게다’라고 말하자, 그녀는 어깨를 으쓱해 보이고는(과학철학의 과중한 부담에도 불구하고) 천문학으로 학사학위를 받았다. 코넬의 한 교수가 그녀에게 한 달 된 아들이 있다는 이유로 자신이 대신 하버포드 AAS 회의에 참석해서 그녀의 논문을 자신의 이름으로 발표하겠다고 말했을 때, 그녀는 “아니에요, 갈 수 있어요”라고 말하고는 갓난아이를 안고 갔다.

그녀가 발표를 마쳤을 때 AAS 회의장에 모여 있던 사람들의 반응은 거의 같았다. 전제는 기묘했고 데이터는 부실했으며 결론은 설득력이 없었다. 비평이 계속되자 마침내 천문학자 마르틴 슈바르츠실트(Martin Schwarzschild)가 친절하게 일어서서 논의를 그만 끝내라는 신호로 “이런 연구를 시도했다니 매우 흥미롭군요”라고 소리 높여 말했다. 의장이 잠깐 휴식할 것을 제안했고, 루빈은 회의장을 떠났다.

그녀도 자신의 논문이 대단히 훌륭하다고는 생각하지 않았다. 요컨대 그것은 석사논문이었다. 그럼에도 석사논문치고는 꽤 괜찮다고 생각했다. 그녀는 엄청난 수들을 다루었고 그런 수들을 자신이 알고 있는 가장 신중한 방식으로 처리했으며, 그 결과가 보고할 가치가 있다고 생각했다. 발표도 괜찮았고, 최선을 다했다고 생각했다. 그녀는 과거에 AAS 회의에 참석한 적이 없었고, 심지어 그렇게 많은 전문 천문학자들을 만난 적도 없다는 사실을 스스로에게 상기시켰다. (P50 ~ P51)

- 남들이 뭐라 하든 신경 쓰지 말고 나만의 방식대로 앞으로 꾸준히만 나아가자. 어떻게 처음부터 다 잘할 수 있겠나. 뒤에 있는 만큼 따라 잡는 재미도, 성취감을 느끼는데도 도움이 될 것이다.

3. 헤일로 선택

요약: “에드윈 허블은 은하들의 움직임을 연구함으로써 팽창하는 우주에 대한 증거에 도달했다. 조르주 르메트르는 그러한 팽창을 마치 바깥쪽으로 날아가는 은하들이 담긴 영화를 되감듯이 거꾸로 추적하는 방법으로, 원시 원자 개념에 도달했다.” (P71) “조르주 르메트르와 알렉산드르 프리드먼은 그러한 관측에 우주가 빅뱅으로부터 팽창하고 있다는 이론적 해석을 부여했다.” (P73)


피블스, 프린스턴 동료 천문학자 제레마이어 오스트라이커(Jeremiah Ostriker)

• 1973년: 우리은하와 다른 나선 은하들의 관측된 원반들 바깥에 있는 헤일로의 질량이 대단히 클 수도 있다. 

• 1974년: 일반 은하들의 질량이 10배 혹은 그 이상 과소평가 되었음을 보여주는 믿을만한 근거들이 수적으로나 질적으로 증가하고 있다. 

“아무도 우리에게 모든 물질이 빛을 낸다고 말해준 적이 없어요. 그저 우리가 그렇게 생각한 것뿐이죠.” 베라 루빈은 이렇게 말하곤 했다. (P88)

과학자들은 회전 곡선의 평평함을 비롯한 여러 증거들의 발견으로 헤일로 안에 어떠한 무게가 더 필요하다는 것을 인식하게 된다. “그렇지만 그것은 츠비키가 1933년에 사용한 용어를 빌리자면. 그저 암흑이었다.” (P88)


“ 1609년에 갈릴레오는 육안으로 볼 수 있는 것보다 우주 공간을 더 멀리 보는게 결국 우주의 더 많은 부분을 보게 한다는 사실을 발견했다. 20세기 중반 이후, 천문학자들은 광학 망원경으로 볼 수 있는 것보다 전자기 스펙트럼을 따라 더 멀리 보는 게, 결국 우주 기원의 반향을 포함해서 우주의 훨씬 더 많은 부분을 보게 함을 발견했다.” (P88) “어떻게 해야 전자기 스펙트럼보다 더 멀리, 보는 것 자체보다 더 멀리 볼 수 있을까?” (P89)

 

CH2 어찌된 일인가

4. 게임이 시작되다

요약: “1980년대까지 과학자들은 우주 이야기의 중간과 처음을 갖고 있다는 가정하에 연구를 진행할 수 있었기 때문이다. 그들은 자신들이 하는 이야기의 주인공인 우주가 팽창하고 있음을 알고 있었다. 그들은 우주가 어떻게 이 시점까지 오게 되었는지에 대한 합리적인 설명도 할 수 있었다. 바로 빅뱅이었다. 이제 그들은 ‘우리의 주인공이 앞으로 어떻게 될 것인가?’라고 물을 수 있었다.” (P94)

Big Bang

1) Big Crunch: 너무 많은 물질

2) Big Chill: 너무 적은 물질

3) Goldilocks Universe: 딱 알맞은 우주

뉴턴의 만유인력 법칙은 우주의 운동을 설명하는 수학이자 과학이었다. 그렇지만 이 과학이 오히려 질문을 야기했다. “일종의 삼단논법은 이러하다. 우주는 물질로 가능하다. 물질은 중력을 통해 다른 물질을 끌어당긴다. 그러므로 우주는 붕괴 하고 있는 게 틀림없다. 그런데 왜 그렇지 않은 걸까?” (P96)

허블이 우주가 팽창함을 발견하게 됨으로 우주가 왜 붕괴하지 않는지 알게 되었다. 이제는 미래에 우주가 붕괴할 것인가? 라는 질문을 던져보아야 한다.

은하의 속도와 거리의 관계에서 거리를 측정하는데 문제가 있다. 세페이드 변광성은 비교적 가까운 은하에서만 볼 수 있기 때문에 표준 광도를 가진 또 다른 광원이 필요한데 초신성이 그 대안이다. 초신성은 가장 후미진 곳에서도 볼 수 있을 정도로 밝으므로 우주의 역사를 깊숙이 연구할 수 있다. 또한 광도가 몇 주에 걸쳐 올라갔다 내려갔다 함으로 인간 시간에서 측정할 수 있다.

이번 장에서는 덴마크 팀이 세운 과거의 적색이동 기록인 35억 년 전에 해당하는 0.31에서 47억년 전인 0.458의 초신성을 발견하는 과정을 묘사하였다. 페니패커와 펄머터는 게임 중이었다.

5. 진전 없는 나날

요약: 초신성이 유형 Ia(Type 1a Supernova)는 쌍성계를 이루는데, 백색왜성이 상대편 거성으로부터 물질들을 유입시키다가 ‘찬드라셰카르 질량한계’라는 한계점(태양 질량의 1.44배)을 넘어버리는 경우에 폭발하는 것을 말한다. Ia형 초신성은 찬드라세카르 한계 근처에서 비슷한 질량을 가진 상태에서 폭발하기 때문에 밝기가 거의 일정하게 된다.

6. 결코 끝나지 않는

요약: High-Z SN Search(슈밋, 리스)와 SCP(Supernova Cosmology Project, 펄머터) 두 팀은 초신성들을 관측해왔다. 그리고 1998년 두 팀은 물질이 아닌 무언가로 이루어진 우주가 팽창한다는 결론에 도달한다.

CH3 심부의 얼굴

7. 편평한 우주 사회

요약: 빅뱅 우주가 나온 후, 관측자들이 우주론의 두 수, 즉 우주의 현재 팽창속도와, 그 팽창이 얼마나 늦춰지는지를 측정하려고 애쓰는 동안, 이론가들은 그 팽창 자체가 얼마나 늦춰지는지를 측정하려고 애쓰는 동안, 이론가들은 그 팽창 자체가 어떻게 이루어지는지 알아내려고 애썼다. (P184)

앨런 하비 구스(Alan Harvey Guth, 1947~, 미국 이론물리학자)는 급팽창 이론(인플레이션 이론)을 주장함으로써 평탄성 문제(flatness problem)과 지평선 문제(horizon problem)를 해결하였다.

8. 반갑다, 람다

요약: High-Z SN Search(슈밋, 리스)와 SCP(Supernova Cosmology Project, 펄머터) 두 팀의 초신성 관측으로 발견한 람다와 오메가 값에 대한 경쟁을 다루었다. 결과적으로 High-Z 팀이 확실한 결과를 가지고 있었다.

9. 두 번 찾아온 이빨 요정

요약: “허블이 거리-속도 관계의 증거를 발견한 이후 천문학자들은 삼단논법을 따라왔다. 하나, 우주는 팽창한다. 둘, 우주는 중력을 통해 다른 물질을 끌어당기는 물질로 가득 차 있다. 그러므로 물질의 밀도는 팽창속도에 영향을 미칠 것이다. 그렇다면 팽창이 얼마나 느려지고 있을까? 이것이 바로 두 초신성 팀이 충실하게 답을 찾아 나선 물음이었고, 그들은 성공했다. 즉 팽창은 느려지지 않았다.” (P247) “우주의 팽창은 가속되고 있었다”(P248)

“1970년대 말의 로버트 디키나 짐 피블스 같은 사람이 균일한 CMB의 관측을 이해하려면 균질성과 등방성에 대한 이론적 설명이 필요했다. 1980의 급팽창이 편평함과 지평선 문제를 해결했듯이, 1998년의 양의 람다가 우주를 다시 이해하게 해 주었다. 우주 안에 있는 물질의 양은 팽창을 멈추게 하기에는 충분하지 않지만, 우주 안에 있는 물질과 ‘에너지’의 양은 그러기에 충분했다.”

“은하들의 운동은 우리가 암흑물질의 존재를 추론하지 않는 한 이치에 맞지 않았다. 초신성의 광도는 우리가 암흑에너지의 존재를 추론하지 않는 한 이치에 맞지 않았다. 추론은 강력한 도구일 수 있다.” (P259)

CH4 눈에 보이는 것보다 작다

10. 밤비노의 저주

요약: ‘사라진 질량’의 물질은 우리를 구성하는 물질 즉 중입자(baryon)라고 불리는 양성자와 중성자가 아니라 자신이나 다른 어떤 물질과도 상호작용하지 않은 다른 물질이다.

“입자물리학자들은 이 입자들이 무엇인지는 몰랐지만, 우주가 태어난 이후 우주를 통해 유출된 모든 다른 입자들처럼 그것들도 빠르거나 느려야만 함을 알고 있었다. 매우 가볍고 광속에 가까운 속도 –상대론적 속도-로 움직이는 입자들은 뜨거운 암흑물질로 불렸다. 더 무겁고 따라서 더 느려서 은하에 들러붙어 별과 가스와 같은 속도로 움직이는 입자들은 차가운 암흑물질(CDM)로 불렸다. (P282)

“1970년대 말 무렵, 이론가들은 우주에 있는 네 힘 가운데 세 힘 –전자기력, 약한 상호작용(혹은 약한 핵력), 강한 상호작용(혹은 강한 핵력)- 사이의 관계를 설명하는 표준 입자물리학 모형의 구축을 완성했다. 그 입자들 자체는 보손(boson)과 페르미온(fermion)- 각각 동일한 양자 공간을 점유할 수 있는 것과 점유할 수 없는 것들- 이라는 두 유형으로 나타났다. 일부 이론가들은 보손과 페르미온 사이의 ‘초대칭(supersymmetry)’을 제안했다. 즉 보손마다 한 개의 페르미온 짝을 가지고, 페르미온도 한 개의 보손 짝을 가질 것이다. 예컨대 광자(photon)는 광미자(photino) 초파트너(superpartner)를 가지고, 게이지 보손(gauge boson)은 게이지노(guagino)를 가지며, 글루온(gluon)은 글루이노(gluion)를 가진다. 그리고 중성미자는 초중성입자를 가진다.” (P286)

11. 괴물

요약: 암흑에너지의 본질을 조사하기 위한 네 가지 방법

1. 유형 Ia초신성

2. 중입자 은향 진동(baryon acoustic oscillation, BAO)

3. 중력 렌즈 효과

4. 선야예프-젤도비치(sunyaev-Zel’dovich, SZ)효과

초신성, BAO, 약한 렌즈효과 등 암흑에너지를 정의하는 모든 방법들이 수렴하는 우주상수를 얻고자 노력한다.

12. 결정을 내려야만 한다

요약: “과학자들이 지난 400년에 걸쳐 다듬어온 자연을 연구하는 요구-반응(call-and-response) 시스템인 이론과 관측에서, 우주의 암흑 영역은 돌발을 의미했다. 코페르니쿠스의 태양 중심 이론은 갈릴레오의 목성과 금성 관측으로 귀결되었고, 뉴턴의 만유인력 이론에 영감을 주었다. 그것은 다시 위성과 행성과 별들에 대한 200여 년의 연구로 귀결되었고, 아인슈타인의 일반상대성이론에 영감을 주었다. 그것은 팽창하는 우주 관측으로 귀결되었고, 다시 빅뱅이론에 영감을 주었다. 그것은 다시 CMB 관측으로 귀결되었고, 유형 Ia 초신성 관측으로 귀결되었다.” -> 암흑에너지 (337)

이론가들은 아인슈타인이 말년 30년 동안 열중하게 한 것과 똑 같은 문제에 봉착한다. 일반상대성이론과 양자역학을 어떻게 조화시킬까 라는 문제이다. 이를 같이 쓰는 한 예시로는 호킹복사가 있다. 우리는 암흑에너지에 필요한 사고의 혁명이 필요하다. 그 혁명에는 오랫동안 기다려온 일반상대성이론과 양자이론의 통합이 거의 확실히 필요하다. 그 혁명은 아인슈타인 방정식의 수정을 수반할 것이다. 그 혁명은 팽창하거나 서로 엇갈리는, 혹은 사실상 무한한 우주들의 총체를 다룰 수 있을 것이다.

에필로그

“과학자들은 물리학에 필요한게 ‘또 다른 아인슈타인’ 이라고 말하곤 했다. 그러나 우리가 만약 1,000년에 한번 찾아올까 말까 한 암흑 우주의 혁명을 진지하게 받아들인다면 그건 정확한 비유가 아니었다. 아인슈타인은 실재하는 혹은 ‘진정한’ 우주를 표현할 수도 있고 표현하지 못할 수도 있는 방정식들을 발견한 우리의 코페르니쿠스였다. 암흑물질과 암흑에너지의 발견자들은 비록 우리가 상상한 것보다 훨씬 더 정교하고 신비로운 것으로 드러난 우주를 확인하고 관측했던 우리의 갈릴레오였다. 과학에 필요한 것은 이제 또 하나의 아인슈타인이 아니라 또 하나의 뉴턴이었다. 이 새로운 우주의 수학을 체계적으로 정리하고, 뉴턴이 하늘의 물리학을 지구의 물리학과 통합시킨 것처럼 매우 큰 물리학을 매우 작은 물리학과 통합시키고, 관측을 통해 우리는 상상할 수 없지만 향후 수 세기 동안 우리의 물리학과 철학 –우리의 문명- 을 규정할 방식으로 우리 우주를 완전히 다시 이해할 사람 (혹은 어떤 공동연구자들이나, 몇 세대는 지속될 권위 있는 이론)이 필요하다.” (P357)

“2010년 초에 우리 우주를 규정하는 수를 최신 보정한 마이크로파 비등방 탐사선(WMAP)의 7년간의 결과가 나왔다. 허블상수는 70.4였고, 상태방정식(오메가)는 -0.98로 오차 범위 내에서 -1.0이었다. 그리고 우주는 편평했고 72.8%의 암흑에너지와 22.7%의 암흑물질과 4.56%의 중입자 물질로 구성되었다.”

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[플라즈마 물리][Plasma Physics]사하 공식 Saha Equation

Saha Equation

\(\bullet\) We live in a small part of the universe where plasmas do not occur naturally; otherwise we would not be alive. The reason for this can be seen from the Saha equation, which tells us the amount of ionization to be expected in a gas in thermal equilibrium. \[\begin{aligned} \label{eq_1} \frac{n_i}{n_n} \simeq 2.4 \times 10^{21} \frac{T^{\frac{3}{2}}}{n_i}e^{\frac{-U_i}{KT}} \end{aligned}\]

where \(n_i\) and \(n_n\) are density(number per \(m^3\)) of ionized atoms and of neutral atoms, respectively. \(T\) is the gas temperature in \(^{\circ}K\), \(K\) is Boltzmann’s constant; \(1.38 \times 10^{-23} [\frac{J}{^{\circ}K}]\), and \(U_i\) is the ionization energy of the gas - that is, the number of joules required to remove the outermost electron from an atom.
In room temperature, \(n_n \simeq 3 \times 10^{25}[m^{-3}]\), \(T \simeq 300 ^{\circ}K\), and \(U_i = 14.5eV\) for nitrogen, where \(1eV = 1.6 \times 10^{-10}[J]\). The fractional ionization \(\frac{n_i}{n_n+n_i}\simeq \frac{n_i}{n_n}\) is rediculously low:

\[\begin{aligned} \frac{n_i}{n_n}\simeq 10^{-122}\end{aligned}\]

Let us define degree of ionization \[\alpha = \frac{n_e}{n_e+n_n}\]. Where \(n_e=n_i\) is the number of electrons or ions per volume [\(cm^3\)], and \(n_n\) is the number of neutrals per volume [\(cm^3\)].

• \(\alpha << 1\): weakly ionized situation (low temp)

• \(\alpha = 1\): fully ionized (high temp)

Trend of Saha equation tells us how fractional ionization changes depending on the temperature. As the temperature increases, the ionization increases significantly.

• \(\frac{n_e}{n_n}\rightarrow 0\) at \(K_BT << U_i\)

• \(\frac{n_e}{n_n}>> 0\): as \(K_BT >> U_i\)

where again, \(U_i\) is the ionization energy and \(K_BT: T_e \simeq T_i\)

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[전자공학][정리중][Modifying]Capacitor and Inductor

Overview

Passive and Active Elements

On electronic circuits, they contain many components such as transistors or operational amplifiers. However, these components can be classified in to either an active element or a passive element. Passive elements are elements which cannot supply energy by themselves, whereas a battery is an active element which generate energy. Resistors, capacitors and inductors are passive elements which we are going to discuss in this chapter.

Before we begin our discussion, let’s see <Table 1> and briefly think about how Resistors, capacitors and inductors work.

Relation	Resistor	Capacitor	Inductor
Schematic
Voltage	\(v_R(t)=i_R(t)R\)	\(\frac{1}{C}\int_{t_0}^{t}idt+v(t_0)\)	\(v_L(t)= \frac{di_l(L)}{dt}\)
Current	\(i_R(t)=\frac{v_R(t)}{R}\)	\(i=c\frac{dv_c(t)}{dt}\)	\(\frac{1}{L}\int_{t_0}^{t}vdt+i(t_0)\)
Power or Energy	\(p=i^2R=\frac{v^2}{R}\)	\(w=\frac{1}{2}cv^2\)	\(w=\frac{1}{2}li^2\)
Series	\(R_{eq}=R_1+R_2+... R_n\)	\(C_{eq}=\frac{C_1C_2}{C_1+C_2}\)	\(L_{eq}=L_1+L_2+... L_n\)
Parallel	\(R_{eq}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}\)	\(C_{eq}=C_1+C_2+... C_n\)	\(L_{eq}=\frac{L_1L_2}{L_1+L_2}\)
At DC Voltage	Same	Open Circuit	Short Circuit

Capacitors

Basic Background

Capacitor is composed of two conducting plates separated by a dielectric. When voltage is applied between the plates, +q charges accumulate in one plate while -q charge on the other. Capacitance, which is ability to store an electrical charge, depends on the geometry of the conductors and permittivity of the insulating medium in between the plates. Capacitance of ideal parallel plate capacitor is defined by following equation. \[C=\frac{\epsilon A}{d}\]

Where plate area \(A\) separated by distance \(d\) with a permittivity of \(\epsilon\).

Terminal Characteristics

The relation between charge and capacitance is \[q=Cv\] By looking at this equation, we can know that the plate charge increases as the voltage increases. when we take a derivative for both sides, we can get \[i=\frac{Cdv}{dt}\] where \(i=\frac{dq}{dt}\)

when \(v\) is a constant voltage(which is a DC voltage), then \(i=0\). This means when DC voltage is applied to capacitor, it looks as if it is an open circuit. Meanwhile, abrupt change in it voltage \(v\) is not allowable.

If we integrate equation over time, \[\int_{-\infty}^{t}idt=\int_{-\infty}^{t}C\frac{dv}{dt}dt\] \[v=\frac{1}{C}\int_{-infty}^{t}idt\] \[v=\frac{1}{C}\int_{0}^{t}idt + v(0)\]

\(v(0)\) repr

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[요약]NYT_Dear President of China

December 14, 2013

Dear President of China

존경하는 중국 대통령에게

By THOMAS L. FRIEDMAN

    서방 언론이 중국 지도부의 부정부패를 보도함에 따라 이에 대한 조치로 중국 정부가 NYT지, Bloomberg 중국 특파원에 대한 비자 갱신을 중단하고, 중국어 홈페이지 차단 조치를 취한것 대해 NYT 컬럼리스트 Thomas L. Friedman이 시진핑 주석 앞으로 충고하는 서한을 게재했습니다.


Dear president of China(존경하는 중국 대통령에게)

o 최근 중국 경제에 대해 2가지 상반된 견해가 존재함.
 

• - 하나는 중국 경제가 거품이어서 조만간 거품이 꺼질 것이다.

• - 두 번재 시각은 중국이 큰 문제를 갖고 있으나 훌륭한 지도를 갖고 있어 조만간 해결책을 찾을 것이다.

o 미국은 중국이 붕괴하기를 희망한다는 주장은 현재 미국, 중국 경제가 완전히 통합되어 있음을 감안시 일리가 없는 주장임. 그래서 본인은 중국, 미국 모두가 잘 되기를 기원함. 그래서 최근 중국이  너무나 잘 못된 조치를 취하는데 대해 오늘 글을 작성하게 된 것임.

o 중국 정부는 최근 WSJ지, Reuter의 중국어 판 홈페이지를 패쇄했고, NYT지, Bloomberg 뉴스 홈페이지에 대한 중국내 접근을 차단조치하였음. 더 큰 걱정은 NYT, Bloomberg지의 20 여명의 중국 특파원에 대한 비자를 연장해주지 않기로 한 점임. 그 이유를 시진핑 주석 당신을 포함하여 중국 지도부 가족이 막대한 부를 축적하였다고 보도한데 대해 보복조치에 따른 것임.

o 서방 언론이 중국 지도부의 부패를 보도한 것은 중국 일부 언론의 보도에 따른 후속 보도의 일환이었음.

• - 어떻게 원자바로 전 총리의 어머니가 90세의 나이에 1억불 상당의 재산을 보유할수 있는지 알수 없음. 이는 상상을 초월하는 대규모 재산 축적임.(industrial-scale greed)

o 과거 중국 정권 붕괴의 원인중 제일 큰 이유가 탐욕과 부패였다는 점을 감안시 이번 서방언론의 중국 지도부 부패 보도는 현 중국 지도부에 대한 긍정적 경고 조치였음.

• - 만일, 중국 정부가 NYT 등 서방언론의 중국내 취재를 불허하면, 이들을 홍콩, 대만, 한국에 취재진을 거주시키면서 중국의 부패를 계속 보도할 것이며, 이러한 경우, 중국 지도부의 의견을 거의 반영되지 못하는 결과를 초래할 것임.

o 지난 1980년대, 1990년대 중국의 경제가 성장할때는 개방경제와 통제 정치체제가 공존할수 있었으나 지금과 같이 hyper-connected 된 사회에서는 불가능할 일임.

• - 중국 등 모든 나라에서 지금 과도 개방, 연계된 세계에서 부는 상위에 더 집중되는 반면, 언론과 시위의 권한, 투명성 추구 권한은 더 많이 밑으로 확산되어 가고 있음.(wealth is getting concentrated at the top, but, at the same time, more power to speak and organize is being distributed at the bottom and more power to speak, transparency, is being injected everywhere)

• - 중국은 현재 3억개의 블로그가 있고, 중국 인구 1/2이 인터넷을 사용하며, 10억명이 휴대폰을 사용하고 있음. 이런  중국 사회에서는 부정부패가 공개적으로  알려질수 밖에 없음.

• - 그간 일어난 Occupy Wall Street, Tahrir Square, Edward Snowden 사건을 보면, 부가 상위에 집중되고, 권한이 민중에게 넘어갈때 무슨 일이 발생하는지를 알수 있음.

o 제발 시진핑 주석이 앞의 내용을 명심하여 서방언론에 대한 불필요한 조치를 취하지 않기를 바람.

• - 진실에 대한 방어망을 칠 것이 아니라 부패에 대한 방어망을 구축하기를 바람.(The Great Chinese Firewall you need to construct can not be against the truth. it has to be against corruption)

[요약]NYT_Samsung: Uneasy in the Lead_By ERIC PFANNER and BRIAN X. CHEN

December 14, 2013

Samsung: Uneasy in the Lead

선두에서도 항상 긴강감을 유지

By ERIC PFANNER and BRIAN X. CHEN

그간 삼성에 대해 비판적 기사를 작성해 온 NYT지가 삼성에 대해 긍정적인 기사를 작성했습니다. 
o 삼성(종업원 47만명)은 현재 2880억불 자신 규모의 아사이 최대 기업이 되었으나 이건희 회장은 여전히 더 잘해야 한다(you must do better)며 긴장감을 불어놓고 있음.

•  - 삼성의 지난해 매출액이 1990억불로서 한국 GDP(1조불)의 1/4을 차지함. 이는 Microsoft, Google, Amazon, Facebook을 모두 합친 매출액과 같음.

•  - 지난해 삼성은 2억 1500만개의 smartphones을 수출하여 세계 스마트폰 시장의 40%를 차지함(금년에는 3억 5000만개 수출 예상)

• - 마켓팅전문회사인 Interbrand는 삼성 브랜드의 가치를 세계 8위로 평가함.

o 삼성의 강점

• - 삼성은 chips, display panels 등 수 많은 전자 제품을 생산할 뿐만 아니라 스마트 폰 등 전자 완제품을 조립까지 직접하는 수직 통합 제조체제(vertical integration)를 구축함.

• - 반면 Apple은 하드웨어와 소프트웨어를 디자인만 하고, chips 등 부품은 삼성 여타 회사에 구매하여 iPhone, iPods, iPads를 여타국에서 조립 생산함(outsourcing).

• - 따라서 삼성은 시장변화에 신속히 대응할수 있는 생산체제를 구축하고 있음.

o 삼성을 follower라고 비판하고 있으나 삼성은 연구, 제조, 마케팅까지 모든 시스템을 갖추고 있어 경쟁자들을 압도하고 있음.(its everything-included, research-to-manufacturing-to-marketing model allows it to obliterate the competition)

•  - 삼성은 매년 연구개발(R & D)에 110억불을 투자하고 있음.

 

• - 최근 삼성이 출시한 Galaxy Gear smartwatch가 아직 시장에서 큰 반응을 보이지 않고 있으나 Apple 보다 먼저 출시했다는 점에서  Galaxy Gear은 삼성이 Trendsetter(fist mover)임을 보여줌

 

• - 다만, 일부에서 아직 삼성은 실제 혁신보다는 기술을 위한 기술의 수준에 머물고 있다고 비판하는 사람들도 있음.

 

o 삼성의 Google Android 의존성 심화

• - 삼성이 Android 운영체제에 의존하고 있으나 Android 운영체제가 전세계 시장의 81%를 점령하고 있다는 점에서 삼성의 성장에 큰 도움이 되고 있음.(Google created a product that helped Samsung make more money than all of Google)

•  - 그러나 삼성은 현재 Tizen이라는 독자 운영체제를 여타 기업과 협력하여 개발중에 있음.

 

o 삼성의 혁신 노력

• - 삼성은 Silicaon Valley, 뉴욕 등에 Open Innovation Center를 설치하여 전세계 starts-up을 지원(starts-up 직원에게 삼성 직원과 동일한 대우, 대신 발명품은 삼성이 사용)하면서 혁신에 몰두하고 있음.

• - 삼성은  가족의 가치를 중요시 여기고 연장자에 대한 존경심 등 유고문화적 가치하에서 이건희 회장이 필요하다고 판단하여 직원들에게 지시하면, 직원들은 반드시를 이를 경청하고 해결할 것임은 분명함.(one thing is clear, NO matter what, Mr.Lee will find reasons to worry- and his employees will hear about it)

[요약]NYT_Why Mandela Was Unique By THOMAS L. FRIEDMAN

December 10, 2013

Why Mandela Was Unique

By THOMAS L. FRIEDMAN

만델라 서거에 대해 전세계인들이 존경하는 이유에 대해 Thomas Friedman NYT 컬럼리스트가 아래 글을 작성했습니다. 내용은 만델라가 남아공의 인종차별을 해소한 것인데, 그 방법이 만델라 자신의 공은 드러내지 않고, 자신을 돋 보이게 하기 보다 남아공의 진정한 흑백간 화해에 모든 노력을 집중한 것이라고 하네요. 만델라의 정신은 한마디로 하면, 도덕적 권위(moral authority)라고 합니다. 아래는 요약입니다.

Why Mandela was unique(만델라가 특별한 이유)

o 만델라가 서거 이후, 전세계인의 존경을 받는 배경은 전세계인으로 부터 특별한 만델라의 도덕적 권위를 확보한데 따른 것인데 만델라가 도덕적 권위를 받는 이유는 아래와 같음.

o 첫번째 사례는 만델라 영화 Invictus에서 나옴. 아파트헤이트(apartheid, 남아공 백인의 인종차별 정책) 폐지 이후 1995년 세계 럭비 선수권 대회에 남아공 대표팀 Springboks가 출전하게 되었는데, 흑인들은 백인 색깔 일색인 Springboks를 흑인 색깔 위주로 바꾸자고 만델라에게 건의하였음. 그러나 만데라는 다음과 같은 이유로 이를 거절하였음.

• - '흑인 주도 남아공에서 백인들이 안전함(편안함)을 느끼게 하기 위해서는 백인들이 소중이 여기는 상징물을 제거해서는 안된다'

• - 그 것은 이기적인 생각이며, 국가를 위해서도 좋지 않다.

• - 우리(흑인)는 자제와 관용으로 백인들을 놀라게 해주어야 한다.(we have to surprise them with restraint and generosity)

o 두 번째는 만델라가 자신의 지지자(흑인)들에게도 힘든 일을 요청했을 뿐만 아니라 상대(백인)에게도 어렵고 힘든 일을 요청하였다.

• - 다시말해 백인들에게는 권한을 다수 흑인에게 넘겨 주도록 요청했고(asking whites to cede power to black majority rule), 흑인들에게는 백인들의 과거 잔혹한 행위에 대해 복수하지 말도록(asking blacks to avoid revenge after so many years of brutal, entrenched, white rule) 요청했음. 

o 세번째 이유는 'How'책자 저자인 Dov Seidman은 만델라가 moral authority를 얻은 이유는 '만델라는 국민들에게 듣고 싶은 말을 하기 보다 진실(사실을 말함으로써)로서 국민들을 신뢰'(he trusted his people with the truth rather than just telling them what they want to hear)한데 따른 것이라고 함.

• - 또한 진실로서 국민들을 신뢰하면, 지도자는 국민들의 신뢰를 얻는다(Leaders who trust people with the truth, hard truths, are trusted back)고 언급함

• - Seidman은 말델라가 자신을 낮춤으로써 정말 큰 일을 하였다(Mandela did big things by making himself small)고 강조함.

• - 특히 만델라는 자신의 27년간 감옥생활 등 자신의 과거에 영광의 초점을 둔 것이 아니라 인종차별주의를 폐지하고 다원적 민주주의로의 전화에 주관심을 두었다는 점임.(it was about seizing a really big moment to go from racism to pluralism without stopping for revenge)

• - 오늘날 미국의 정치인들은 표를 50.1% 이상 얻기 위해 사람들을 자기당 지지층으로 이동(shifting)시키는데만 관심을 갖고 있으나 만델라는 국민들을 더 고위한 위치로 승화(elevate to a new place)시켰음.

• - 이란, 이집트, 튜니시아, 터키 등에서 Tahrir Square(이집트 민주화 운동 장소) 스타일의 운동이 일어나고 있으나 만델라와 같이 자도자로서 도덕적 권위를 확보하지 못해 지속 가능한 민주적 정부를 여태 구비하지 못하고 있음.

o 사람들은 공식 권위로 지배하는 지도를 거부하며, 만델라와 같은 moral authority를 가진 지도자를 갈망하고 있음.(People are rejecting leaders who rule by the formal authority of their position and command by hierarchical power, but people are craving genuine leadership-leaders who lead by their moral authority to inspire, to elevate others and to enlist us in shared journey)

[요약]NYT_China's ne agenda 2013-11-16 사설

November 16, 2013

China’s New Agenda

By THE EDITORIAL BOARD

o 지난 11.15 중국 공산당은 그간 엄격하게 시행해 온 1가구 1명 자녀정책을 완화하고, 범죄자들에 대한 노동교화 정책을 폐지했음. 또한 60여개의 개혁정책도 채택함.

o 여타 주요 개혁정책은 사형제도 남용 방지, 민간기업의 은행 설립 허용, 농부의 농지 임대 권리 확대, 환경 오염 단속 등임.

• - 또한 경제개혁 조치를 감독할 기구와 미국식의 국가안보회의(NSC)를 창설키로 함.

o 한편, 중국의 1가구 1명 자녀정책은 1970년대 시행한 정책으로 당시 중국 인구의 폭발적 증가가 중국의 경제개발에 부담이 될 것이라는 우려때문에 추진한 것임.
( China first restricted childbirths in the 1970s because it feared that an exploding population imposed an unsustainable burden on economic development)

• - 그러나 인구제한 정책은 인권 운동가 및 경제학자에 의해 비판받아 온 바, 경제학자들은 인구제한 정책으로 중국 인구의 노령화와 노동력 부족을 야기한다고 지적해 옴.(The policy has been criticized not only by human rights advocates but by economists because it contributes to the aging of China’s population and its shrinking labor force)

 시진핑 주석 시대의 새로운 개혁조치로서 향후 중국의 발전방향을 가늠할수 있는 내용인것 같습니다.

[요약]NYT_Ending Nuclear Overkill_2013-11-13 사설

November 13, 2013

Ending Nuclear Overkill

과도한 핵무기 시대 종식

By BENJAMIN H. FRIEDMAN and CHRISTOPHER A. PREBLE

o 냉전 종식 이후 지난 20여년 간 미국은 과도한 규모의 핵무기를 유지해 왔음. 1990년 12,000개의 핵무기에서 지금은 1,600개를 보유중이며, 러시아에 1,000개로 감축을 제의해 놓은 상황임. 여전히 미국과 동맹국을 방어하기에는 너무 많은 핵무기를 보유중임

o 최근 미사일 기술(핵무기의 정확성 증대)의 발전 및 국제정치 환경(냉전종식으로 대규모 핵전쟁 가능성 감소 등) 개선으로 미국은 핵무기를 추가 감축할수 있으나 그러지 못한 이유는 미국의 오래된 핵전략과 미 국방부 내부 정치 상황 때문임.

• - 미국의 핵전략은 여전히 냉전시 채택된 장거리 투발 능력의 삼각핵 체제(triad : 핵폭격기(bomber aircraft), 장거리 미사일(ICBM), 잠수함 발사 미사일(SLBM))를 유지하고 있음
• - 삼각핵 체제는 정교한 전략에서 나온 것이 아니라 미 공군과 해군간 타협의 산물임.1950년대만 해도 미 공군만 핵무기를 갖고 있었으나 그 이후 해군도 핵무기를 갖게 되었음.

o 냉전시에는 구소련의 핵공격을 방어하기 위해 미국이 대량의 핵무기를 갖고 있을 이유가 있었으나 냉전 종식 이후에도 미국은 여전히 막대한 핵무기와 triad 전략체제를 보유하고 있음.

• - 삼각핵 체제 유지 배경으로 미국과 동맹국에 대한 공격을 막기위해 미국이 상호확증파괴 능력(MAD : mutually assured destruction, 핵억지력, 상대가 핵으로 공격할 경우, 나도 핵으로 보복할수 있는 능력을 보유할 경우, 상대는 나에게 핵공격을 쉽게 하지 못함, 이것이 억지력임. deterence)을 유지할수 있는  핵무기의 생존력(survivability)을 계속 확보해야 한다는 것임.

o 그러나 지금 미국의 핵무기는 과거에 비해 아주 정교하여 적이 공격하기 이전에 적을 무력화시킬수 있는 능력을 보유하고 있음. 다시말해 미국은 핵억지력을 유지하기 위한 삼각핵체제(triad)를 유지하면서 실제로는 선제 공격능력(a pre-emptive strike) 확대에 더 많이 노력하고 있음.  그 이유는 미국이 우방국을 보호하다가 적(현재는 북한, 이란, 중국 등)으로 부터 핵공격을 당할수 있으므로 미국이 사전에 적의 핵무기를 모두 제거해야 한다는 논리에 근거하고 있음.

o 그러나 선제공격 전략(pre-emption)은 돈이 많은 드는 전략임. 적의 핵무기를 사전 파괴하기 위해서는 더 많은 핵무기를 필요로함.  미국의 선제 공격 위협으로 적은 더 많은 핵무기를 만들기 때문에 상호간 군비경쟁(arms race)도 야기함.

o 또한 적들은 미국의 현대화된 핵잠수함을 추적할수도 없으며, 북한, 중국, 러시아도 이제 미국과 핵경쟁을 할수 있는 상대가 되지 못함.

o 따라서 미국은 과도한 핵무기(overkill)를 보유하고 있으므로 미국의 전반적인 예산 감축 속에서 막대한 비용이 소요되는 삼각핵체제(triad)를 유지하기 보다 미국은 잠수함 핵미사일(SLBM)만 운영하여도 방어에 충분함.

핵억지력을 triad(삼각핵체제)라고 합니다. 이 개념은 냉전시 만들어진 것으로 내가 보복 능력을 갖고 있으면 상대가 쉽게 공격하지 못한다는 이론에 근거하고 있습니다. 가령, 친구와 싸울때, 친구가 나를 때렸을때, 내가 그 이상의 반격을 할수 있으면, 친구는 나를 때리지 못하는 것과 같은 이치입니다. 핵무기를 갖고 있으면, 핵공격을 할경우, 상대도 핵공격을 하므로 모두가 망하게 됩니다. 그래서 상호확증파괴(MAD)라고 하지요. 핵억지력, MAD, triad는 같은 개념이라고 생각하면 될것같습니다.

선제 공격(pre-emption)은 사전 위협을 찾아 제거한다는 의미, 9.11사태에서 누구도 자신의 생명을 담보로 공격할줄은 몰랐습니다. 미국은 9.11 이전에 미국을 공격할 경우, 대량 보복을 당하므로 적이 공격하지 못할 것으로 판단했으나 국가가 아닌 테러분자들이 미국을 공격함에 따라 미국은 황당한 처지에 놓임. 따라서 이러한 테러분자들의 미국 공격 등을 사전 막기위해 미국이 선제공격 능력 확대(무기의 정밀성 확대, MD 미사일방어체제 추진 등)에 최선을 다하고 있습니다.