January 26, 2022

Quantum Matter for Quantum Science and Technology

Kyusung Hwang / Korea Institute for Advanced Study

Topologically ordered quantum systems with anyon quasiparticles are suggested as a venue for topological quantum computations. Kitaev quantum spin liquid with Majorana fermions is a quintessential example of such systems, and detection of the quantum state and Majorana fermions is one of the most outstanding problems in modern condensed matter physics. In this talk, I will discuss the current status of the Kitaev physics and the candidate material RuCl3, and propose a new approach to identify the Kitaev quantum spin liquid by magnetic field angle dependence.

January 27, 2022

Precision Lattice QCD for Flavor and Nuclear Physics

Yong-Chull Jang / Columbia University

Lattice QCD is a unique numerical approach that can provide hadronic quantities fully including nonperturbative QCD effects. Furthermore, lattice QCD calculations can be improved systematically. In this talk, I will first focus on the high-precision calculation of B to D (D*) semileptonic decays form factors. This calculation adopts highly improved lattice heavy quark action and current operators that could suppress heavy quark discretization error up to the third order in heavy quark effective theory power-counting. Then, I will present a recent advancement in excited state control of nucleon form factors calculations. The new analysis method incorporates low-energy nucleon-pion excited states, which are supported by lattice QCD calculation itself. These supposedly existing excited states have not been shown explicitly from simulation data, thus omitted from analysis. The impact of including these low-energy excited states is substantial for the nucleon axial form factor. As a result, the lattice determination of the nucleon axial form factor is better shaped for an input to the upcoming neutrino experiments using nuclear targets.

March 29, 2022 

반항과 갈구: 아인슈타인의 특수상대론에 이르는 길

Chunghyoung Lee / POSTECH

진리를 갈구한 반항아 아인슈타인이 특수상대론을 만들어 낸 과정을 ‘역물리(reverse physics)를 통한 우주의 근본 질서 탐구’라는 관점으로 설명한다. 역물리란, 직접 관측되지 않는 이론적 존재자들을 자유롭게 도입해 새로운 현상을 예측하려는 확장적 이론 구축 시도와 대비되는 것으로, 현상을 설명하기 위해 필요한 최소한의 요소만을 남기고 나머지 요소들은 모두 제거하는 것을 목표로 한다. 오캄, 라이프니츠, 흄, 마하로 이어지는 이러한 역물리의 전통을 아인슈타인은 ‘측정가능한 물리량만이 자연의 실제 속성을 반영한다’는 조작주의(operationalism) 원리로 정식화하고, 이를 역학과 전자기학에 적용해 특수상대론을 만든다. 이 과정에서 절대적 동시성을 포함한 절대 공간, 시간 개념이 실제에 대응되지 않는 허구적인 개념임이 드러나게 되는 것은 잘 알려져 있는 반면, 아인슈타인이 상대적 동시성 및 빛의 일방향 속도 역시 실제에 대응되지 않는, 계산의 편의를 위해 도입하는 약속일 뿐이라 주장했던 것은 잘 알려져 있지 않다. 또한 이 과정에서 아인슈타인이 찾으려 했던 것은 현상을 통합하는 도구로서의 이론이나 관찰자 상대적인 현상 기술(description)이 아니라 현상 이면의 절대적인 우주의 근본 구조와 조화로운 질서였다. 이렇게 아인슈타인이 특수상대론을 만든 방식을 따라가면, 언뜻 직관적이지 않은 특수상대론을 더 잘 이해할 수 있을 뿐만 아니라 특수상대론과 관련된 여러 역설들을 쉽게 해결할 수 있다.

April 25, 2022  16:00 ~ 17:30

뉴턴의 자연 철학, 과학과 철학을 동시에 바꾼 거인

이상욱 / 한양대 철학과

근대 과학의 기초를 놓은 뉴턴은 현재 학문 분류로 볼 때 자연과학에 해당하는 영역만이 아니라 사회과학에 해당되는 영역에 대한 연구에도 '뉴턴주의 연구방법론'의 형태로 지대한 영향을 미쳤다. 뉴턴은 자신을 거인의 어깨에 앉아서 멀리 볼 수 있었다고 비유했고, 이는 뉴턴의 겸손이아니라 실제로 그의 성취에 데카르트, 갈릴레오 등 선배 자연철학자의 영향이 컸음을 솔직히 인정한 것이기는 하지만, 뉴턴 스스로도 후대 과학자들이 멀리 볼 수 있도록 높은 어깨를 나누어 주었던 거인이었음은 분명하다. 본 강연은 뉴턴의 자연철학이 어떻게 과학과 철학 두 분야 모두에서 혁명적인 변화를 이끌어냈는지에 대해 탐색한다.