앤리코 페르미상 수상자 양자역학의 대가 존 폰 노이만

이번 글에서는 양자 역학의 대가라고 불리며 1956년에는 앤리코 페르 키 상을 수상하기도 한 존 폰 노이만에 대하여 말씀드리도록 하겠습니다.

 

1. 존 폰 노이만(John Von Neumann)의 생애

• 존 폰 노이만은 1903년 12월 28일 헝가리에서 태어났습니다. 그는 어려서부터 산수, 언어, 암기 등의 분야에서 특출 난 모습을 보여주었고 독일의 교수 자격시험인 하빌라 타치온을 무려 25살에 통과하며 역대 최연소 통과자로서 이름을 올렸습니다.
• 교수직을 역임하던 그는 미국으로 망명하여 이중국적을 가지게 되었고 미국인 수학자, 물리학자, 화학자, 컴퓨터 과학자로서 활동하였습니다. 그는 이처럼 수학이 조금이라도 들어가는 모든 분야에 대해서 특출 난 면모를 보였습니다.
• 양자 역학, 함수 해석학, 집합론, 위상수학 컴퓨터 과학, 수치해석, 경제학, 통계학 등 여러가지 분야에서 수많은 이론과 업적을 남겼는데 이중에서도 연산자 이론을 처음으로 양자 약학에 접목시킨 것은 양자역학의 발전에 크게 기여한 것으로 기려지고 있습니다.
• 20대에 양자역학의 수학적 기초나 집합론의 공리화. 에르고드 이론의 연구, 실내 게임의 이론 등을 저술하여 프린스턴 고등 연구소의 창립 교수 4명중 1명으로 프린스턴 고등연구소에 차염앟게 되었습니다. 여기서 그는 게임이론과 셀룰러 오토마타의 개념을 공동 개발하였으며 디지털 컴퓨터의 발전에 관여했습니다. 이에 더해 원자 폭탄 개발을 위한 맨해튼 프로젝트에 참여하였습니다.
• 존 폰 노이만이 집필한 논문은 총 150편에 달하며 여기서 순수수학은 60편, 물리학은 20편, 응용수학은 60편의 비중을 차지하고 있습니다.

 

2. 존 폰 노이만의 일화

(1) 유진 위그너

• 유진 위그너는 13살 때에 존 폰 노이만에게 정수론을 배운 학자입니다. 그는 1963년 노벨 물리학상 수상 소감을 받은 물리학자 중 한명입니다.
• 이 수상 소감에서 그는 "상을 받아야 할 사람은 내가 아닌 존' 폰 노이만이다"라고 했으며 이 수상소감에 대하여 기자가 헝가리에는 왜 이렇게 천재 수학자들이 많냐는 질문에 " 천재는 존 폰 노이만뿐이다"라고 말하며 존 폰 노이만의 천재성을 인정하는 것을 볼 수 있습니다.

(2) 존 폰 노이만의 기억력

• 동료가 암기력을 확인하기 위해 어렸을 때 읽었던 '두 도시 이야기'를 암송하라고 하자 30분 동안 쉬지 않고 외우며 멈추라고 할 때까지 외웠을 정도로 뛰어난 기억력의 소지자입니다.

(3) ICBM

• ICBM 개발 초기 개발진들은 개발 과정에서 많은 어려움을 겪고 있던 도중 존 폰 노이만에게 자문을 구하기로 결정하였습니다. 이에 그동안 연구해 오던 수많은 자료를 가지고 존 폰 노이만을 찾아가게 되었는데 이 부탁을 흔쾌히 수락한 노이만은 그들이 몇 개월의 걸쳐 쌓아 온 자료를 고작 2시간 만에 완벽하게 설명해 냈다고 합니다.

 

3. 존 폰 노이만의 업적

• 1925년 : 함수와 변수의 개념을 사용하여 모임의 정의해 집합론 도입
• 1928~19233년 : 베를린에서 강사로 역임
• 1930년 : 프린스턴 고등연구소 교수진 역임 132년 : 양자역학에서 내지 된 수학 이론 완성, 에르 고딕 정리 출판제 
• 제2차 세계 대전 : 맨해튼 프로젝트 참여
• 1944년 : '게임과 경제 행동 이론' 집필
• 1945년 : 폰 노이만 구조
• 1956년 : 엔리코 페르미 상 수상
• 1957년 : 사망