우고 파노

2.1. 출생 및 가족 배경

우고 파노는 1912년 7월 28일 이탈리아 토리노의 부유한 유대인 가정에서 태어났다. 그의 아버지는 저명한 수학자이자 토리노 대학교 교수였던 지노 파노였다. 이러한 학문적 배경은 어린 시절 파노에게 큰 영향을 미쳤다.

2.2. 학력

파노는 1934년 토리노 대학교에서 엔리코 페르시코의 지도로 수학 박사 학위를 취득했다. 그의 박사 학위 논문 제목은 Sul Calcolo dei Termini Spettrali e in Particolare dei Potenziali di Ionizzazione Nella Meccanica Quantistica (양자 역학적 계산 스펙트럼 항 및 이온화로의 확장)였다. 박사 학위 시험의 일환으로 그는 Sulle Funzioni di Due o Più Variabili Complesse (두 개 이상의 복소 변수 함수에 대하여)와 Le Onde Elettromagnetiche di Maggi: Le Connessioni Asimmetriche Nella Geometria Non Riemanniana (마기 전자기파: 비리만 기하학의 비대칭 연결)라는 두 편의 구두 발표를 진행했다. 여기서 언급된 마기(Maggi)는 이탈리아의 수리 물리학자인 잔 안토니오 마기(Gian Antonio Maggi, 1856~1937)를 의미한다.

2.3. 유럽에서의 활동

파노는 이탈리아 로마에서 엔리코 페르미와 함께 연구했으며, 당시 '비아 파니스페르나 소년단'의 선임 멤버로 활동했다. 이 시기에 페르미의 권유로 파노는 공명 배치 상호작용 이론인 파노 공명 프로파일을 개발했으며, 이는 1935년과 1961년에 발표된 두 편의 중요한 논문으로 이어졌다. 특히 1961년 논문은 피지컬 리뷰에 게재된 논문 중 가장 많이 인용되는 논문 중 하나로 손꼽힌다. 또한 파노는 1936년부터 1937년까지 독일 라이프치히에서 베르너 하이젠베르크와 함께 연구하기도 했다.

3.1. 이민 및 초기 연구

1939년, 파노는 교사이자 훗날 그의 저서 공동 저자가 되는 카밀라 라테스(Camilla Lattes, '릴라'로도 알려짐)와 결혼했다. 같은 해 후반, 이탈리아에서 반유대주의 정책이 강화되면서 유대인에 대한 박해가 심화되자, 파노는 미국으로 이민을 가게 되었다. 미국에서의 초기 연구는 박테리오파지와 방사선 물리학 분야에 집중되었는데, 특히 X선과 중성자의 생물학적 효과 차이에 대한 선구적인 연구를 수행했다.

3.2. 국립표준국(NBS) 및 시카고 대학교

제2차 세계 대전 중 애버딘 성능 시험장에서 잠시 복무한 후, 파노는 미국 국립표준국(NBS, 현 NIST)의 직원으로 합류했다. 그는 NBS에 고용된 최초의 이론 물리학자였다. 1966년까지 NBS에서 근무한 그는 같은 해 시카고 대학교 물리학과 교수로 부임했다. 시카고 대학교에서 파노는 1990년대 초반까지 약 30명의 대학원생과 박사후 연구원들을 지도했으며, 이들 중 다수는 현재 미국, 유럽, 일본의 이론 원자 물리학 및 분자 물리학 분야에서 선도적인 위치를 차지하고 있다.

4.1. 주요 이론 및 개념

파노의 이름이 붙은 여러 현상들이 그의 과학적 유산을 보여준다. 주요 개념으로는 다음과 같은 것들이 있다.

• 파노 공명 프로파일
• 파노 인자
• 파노 효과
• 루-파노 플롯(Lu-Fano plot^영어)
• 파노-리히텐 메커니즘(Fano-Lichten mechanism^영어)
• 파노 정리: 방사선 선량 측정에 사용되는 이 정리는 그의 연구 결과 중 하나이다.

4.2. 영향 분야

파노는 원자 물리학과 분자 물리학 연구에 혁신적인 기여를 했으며, 초기에는 방사선 물리학 분야에서도 중요한 역할을 수행했다. 그의 연구는 이들 분야의 기본 원리를 정립하고 새로운 연구 방향을 제시하는 데 결정적인 영향을 미쳤다.

4.3. 저술 활동

파노는 그의 부인 카밀라 라테스와 공동으로 여러 중요한 저서를 집필했다.

• "Physics of Atoms and Molecules" (1959): 이 책의 부록 III에는 두 개의 전하를 띤 입자의 충돌에 대한 기본적인 설명이 포함되어 있으며, 이는 리처드 파인만이 강연에서 사용했고, 훗날 파인만 씨, 역학을 이야기하다라는 제목으로 출판된 Feynman's Lost Lecture의 내용에 활용되었다.
• "Basic Physics of Atoms and Molecules" (1972): 위 책의 확장판으로 출판되었다.