존 아치볼드 휠러

1926년 볼티모어 시티 칼리지 고등학교를 졸업한 후, 그는 메릴랜드 주 장학금을 받고 존스 홉킨스 대학교에 입학했습니다.

휠러는 미국 국립표준기술연구소(National Bureau of Standards)에서 여름 연구의 일환으로 1930년에 첫 번째 과학 논문을 발표했습니다.

그는 1933년에 박사 학위를 받았습니다. 칼 헤르츠펠트의 감독하에 수행된 그의 논문 연구 작업은 '헬륨의 분산 및 흡수 이론'에 관한 것이었습니다.

1934년 논문에서 브라이트와 휠러는 광자가 전자-양전자 쌍의 형태로 잠재적으로 쌍생성될 수 있는 메커니즘인 브라이트-휠러 프로세스를 소개했습니다.

1937년 논문 '공명하는 그룹 구조의 방법에 의한 가벼운 핵의 수학적 기술에 대하여 (On the Mathematical Description of Light Nuclei by the Method of Resonating Group Structure)'에서 휠러는 S-행렬(산란 행렬의 약자) '적분 방정식의 임의의 특정 해의 점근적 거동을 표준 형식의 해의 점근적 거동과 연결하는 계수의 단일 행렬'을 도입했습니다.

그는 1938년 존스 홉킨스 대학의 부교수직 제안을 거절하고 프린스턴 대학교의 조교수직을 선택했습니다. 지위는 낮았지만 물리학과를 신설하고 있는 프린스턴이 더 나은 직업 선택이라고 생각했습니다. 그는 1976년까지 거기서 교수진으로 남아 있었습니다.

그는 양전자가 시간을 거꾸로 이동하는 전자라는 개념을 고려하여 1940년에 단일 전자 우주(one-electron universe) 가정을 제시했습니다. 그의 대학원생 리처드 파인만은 이것이 믿기 어렵다는 것을 발견했으나, 양전자가 시간을 거꾸로 이동하는 전자라는 생각에 흥미를 느꼈고 파인만은 시간의 가역성 개념을 그의 파인만 다이어그램에 통합했습니다.

그는 플루토늄 정제 과정에서 중요한 '용액 내 순수 핵분열성 물질의 연쇄 반응'에 대해 로버트 F. 크리스티와 공동으로 논문을 작성했습니다. 그것은 1955년 12월까지 비밀 취급이 해제되지 않았습니다.

듀폰의 임무는 원자로를 건설하는 것뿐만 아니라 워싱턴의 핸포드 사이트에 전체 플루토늄 생산 단지를 건설하는 것이었습니다. 작업이 진행됨에 따라 휠러는 1944년 7월에 가족을 다시 이주했으며 이번에는 워싱턴 주 리치랜드로 옮겨 300 지역으로 알려진 과학 건물에서 일했습니다.

핸포드 사이트가 1944년 9월 15일에 3개의 원자로 중 첫 번째 원자로인 B 원자로를 가동하기 전에도 휠러는 일부 핵분열 생성물이 핵독극물로 판명될 수 있으며, 그 축적은 연쇄 반응을 계속하는 데 필요한 많은 열중성자들을 흡수하여 진행 중인 핵 연쇄 반응을 방해할 수 있다고 우려했습니다. 원자로가 예기치 않게 정지되고 약 15시간 후에 예기치 않게 다시 시작된 후 그는 반감기가 6.6시간인 요오드-135와 반감기가 9.2시간인 그 딸 생성물인 제논-135를 의심했습니다. 제논-135는 2백 반을 훨씬 넘는 중성자 포획 단면을 가지고 있는 것으로 밝혀졌습니다. 이 문제는 그 독을 태우기 위해 연료봉을 추가함으로써 해결되었습니다.

휠러는 맨해튼 프로젝트에서 일한 개인적인 이유가 있었습니다. 이탈리아에서 싸우고 있었던 그의 남동생 조는 그에게 '서둘러.'라는 간단한 메시지가 담긴 엽서를 보냈습니다. 이미 너무 늦었습니다: 조는 1944년 10월에 사망했습니다. 휠러는 나중에 쓰기를, '우리는 전쟁을 끝내기 위해 핵무기를 만드는 데 매우 가까웠습니다. 나는 그래서 전쟁이 1944년 10월에 끝날 수 있었을 것라는 생각을 멈출 수 없었고, 그 후에도 그 생각은 멈추지 않았습니다.'

휠러는 1945년 A. 크레시 모리슨 상을 수상했습니다.

1945년 8월 휠러와 그의 가족은 프린스턴으로 돌아와 교육 경력을 재개했습니다.

그는 1946년에 구겐하임 펠로십을 받았고 1949-50 학년도를 파리에서 보낼 수 있었습니다.

그는 또한 뮤온을 핵 탐사선으로 사용할 것을 제안했습니다. 이 논문은 1949년에 작성되어 사적으로 유통되었지만 1953년까지 출판되지 않았기 때문에, 뮤온이 방출하는 창 복사(Chang radiation)에 대한 일련의 측정 결과가 나왔습니다. 뮤온은 우주선의 구성 요소이며, 또한 휠러는 1948년 해군연구청으로부터 미화 37만 5천 달러의 상당한 보조금을 받은 프린스턴의 우주선 연구소(Cosmic Rays Laboratory)의 설립자이자 초대 소장이 되었습니다.

파인만과 함께 연구하면서 장이 아닌 입자로 물리학의 가능성을 탐구하고 제이미 티옴노와 함께 뮤온에 대한 이론적 연구를 수행하여 1949년 논문에서 티옴노와 휠러는 서로 다른 형태의 방사성 붕괴와 관련된 '티옴노 삼각형 (Tiomno Triangle)'을 소개를 포함하는, 주제에 대한 일련의 논문을 발표했습니다.

1949년 소련에 의한 조-1(Joe-1)의 폭발은 텔러가 이끄는 미국이 이에 대응하여 보다 강력한 수소폭탄을 개발하기 위해 총력을 기울이게 했습니다. 프린스턴에서 휠러의 부서장인 헨리 D. 스미스 (Henry D. Smyth)는 그에게 노력에 동참할 것을 요청했습니다. 휠러는 보어와 대화한 후 로스앨러모스에 가기로 동의했습니다. 1950년에는 수소폭탄에 대한 실용적인 설계가 없었습니다. 텔러와 휠러는 '알람 시계'로 알려진 새로운 디자인을 만들었지만, 그것은 진정한 열핵 무기가 아니었습니다.

1951년 휠러는 브래드베리(Bradbury)로부터 두 부분으로 구성된 프로젝트 마터호른(Project Matterhorn)으로 알려진 프린스턴에 로스앨러모스 연구소의 지사를 설립할 수 있는 허가를 받았습니다. 마터호른 S (스텔라레이터, (휠러가 만든 다른 이름))는 라이먼 스피처(Lyman Spitzer) 밑에서 핵융합을 동력원으로 조사했습니다. 마터호른 B (폭탄용)는 휠러 밑에서 핵무기 연구에 종사했습니다. 고참 과학자들은 이 프로젝트에 무관심하고 냉담했기 때문에, 그는 젊은 대학원생과 박사 후 학생들과 함께 스태프를 만들었습니다.

1950년에는 수소폭탄에 대한 실용적인 설계가 없었습니다. 스타니스와프 울람 등의 계산에 따르면 텔러의 '클래식 슈퍼(Classical Super)'는 작동하지 않는 것으로 나타났습니다. 텔러와 휠러는 '알람 시계'로 알려진 새로운 디자인을 만들었지만, 그것은 진정한 열핵 무기가 아니었습니다. 1951년 1월이 되어서야 울람은 실행 가능한 디자인을 고안해냈습니다.

1953년 1월 그는 야간 열차 여행 중 리튬-6와 수소폭탄 설계에 관한 극비 문서를 잃어버렸을 때 보안 위반에 연루되었습니다. 이로 인해 휠러는 공식적인 견책 처분을 받게 되었습니다.

1955년 논문에서 그는 자신의 장의 인력에 의해 제한된 영역에서 함께 유지되는 전자기파 또는 중력파인 게온(geon)을 이론적으로 조사했습니다. 그는 '중력 전자기적 개체 (gravitational electromagnetic entity)'의 축약형으로 그 이름을 만들었습니다. 그는 가장 작은 게온(geon)이 태양 크기의 원환체인데, 그러나 수백만 배나 더 무겁다는 것을 발견했습니다.

휠러는 중력 및 전자기력와 같은 모든 물리적 현상을 휘어진 시공간의 기하학적 특성에 대한 물리적 및 존재론적으로 환원하는 프로그램인 기하동역학(geometrodynamics)을 공식화했습니다. 이 주제에 대한 그의 연구는 1957년과 1961년에 출판되었습니다.

휠러는 A. 크레시 모리슨 상 (1945), 알베르트 아인슈타인 상 (1965), 엔리코 페르미 상 (1968) 등 많은 상을 수상했습니다.

휠러는 켄트 해리슨 (Kent Harrison), 킵 손 (Kip Thorne), 마사미 와카노 (Masami Wakano)와 함께 《중력 이론 및 중력 붕괴 (Gravitation Theory and Gravitational Collapse)》(1965)를 저술했습니다.

휠러는 1966년 미국 성취 아카데미 (American Academy of Achievement)의 골든 플레이트 어워드 (Golden Plate Award)를 수상했습니다.

휠러는 에드윈 F. 테일러 (Edwin F. Taylor)와 팀이 되어 《시공간 물리학 (Spacetime Physics)》(1966)과 《블랙홀 찾기 (Scouting Black Holes)》(1996)를 집필했습니다.

휠러는 1968년 엔리코 페르미 상을 수상했습니다.

휠러는 1969년 프랭클린 매달과 1969년 아인슈타인 상을 수상했습니다.

휠러는 1970년 국가 과학 메달을 수상했습니다.

휠러의 '질량 없는 질량 (mass without mass)'를 암시하면서, 그의 60번째 생일을 기념하는 기념논문집 (festschrift)은 《마법 없는 마법: 존 아치볼드 휠러: 그의 60번째 생일을 기리는 에세이 모음집 (Magic Without Magic: John Archibald Wheeler: A Collection of Essay in Honor of his Sixtyth Birthday)》(1972)라는 제목이 붙었습니다.

켄트 해리슨 (Kent Harrison), 킵 손 (Kip S. Thorne), 마사미 와카노 (Masami Wakano)와 함께 《중력 이론 및 중력 붕괴 (Gravitation Theory and Gravitational Collapse)》(1965)를 저술했습니다. 이것은 미스너 (Misner)와 손 (Thorn)과 함께 공동 저술한 방대한 일반 상대성이론 교과서《중력 (Gravitation)》(1973)으로 이어졌습니다. 일반 상대성이론의 황금기에 적시에 등장한 것과 그 포괄성으로 인해 한 세대에 걸쳐 영향력 있는 상대성이론 교과서가 되었습니다.

휠러는 1976년 65세의 나이로 프린스턴 대학을 떠났습니다. 1976년 텍사스 오스틴 대학교의 이론물리학 센터의 소장으로 임명되어, 은퇴할 때인 1986년까지 그 자리를 지켰고, 또한 명예교수(professor emeritus)가 되었습니다.

휠러의 지연된-선택 실험은 실제로 그가 제안한 양자 물리학의 몇개의 사고 실험이었으며, 그 중 가장 두드러진 것들은 1978년과 1984년에 나타났습니다. 이 실험은 빛이 통과할 이중 슬릿 실험에서 실험 장치를 어떻게 든 '감지'하고 적절한 결정 상태를 가정하여 적합하도록 동작을 조정하거나, 빛이 파동도 입자도 아닌 불확정정 상태로 남아 있는지 여부를 결정하려는 시도이며, 이러한 '질문'을 묻는 실험적 배열에 따라 파동 일관성 (wave-consistent) 방식 또는 입자 일관성 (particle-consistent) 방식으로 묻는 '질문'에 응답합니다.

1979년 휠러는 미국 과학진흥협회(American Association for the Advancement of Science, AAAS)에 마거릿 미드의 요청으로 10년 전에 승인된 초심리학을 추방할 것을 요청했습니다. 그는 그것을 유사과학이라고 불렀고, 그는 질문에 대한 진지한 연구에 반대하지 않았지만, AAAS 제휴자가 되는 '정당성의 분위기'는 최소한 몇 가지 소위 psi 효과에 대한 설득력 있는 테스트가 있을 때까지 유보되어야 한다고 생각했습니다. 그의 요청은 거절되었고 초심리학 협회는 AAAS의 회원으로 남았습니다.

휠러는 1982년 닐스 보어 국제 금메달을 수상했습니다.

휠러는 1983년 외르스테드 메달을 수상했습니다.

휠러는 1984년 J. 로버트 오펜하이머 기념상을 수상했습니다.

휠러는 1976년 텍사스 오스틴 대학교의 이론물리학 센터의 소장으로 임명되어, 은퇴할 때인 1986년까지 그 자리를 지켰고, 또한 명예교수 (professor emeritus)가 되었습니다.

휠러는 1988년 알베르트 아인슈타인 메달을 수상했습니다.

휠러는 1993년 마테우치 메달을 수상했습니다.

휠러는 에드윈 F. 테일러 (Edwin F. Taylor)와 팀이 되어 《시공간 물리학 (Spacetime Physics)》(1966)과 《블랙홀 찾기 (Scouting Black Holes)》(1996)를 집필했습니다.

휠러는 1997년 울프 물리학상을 수상했습니다.

2001년 프린스턴은 300만 달러의 기부금을 사용하여 존 아치볼드 휠러/바텔 물리학 교수직 (John Archibald Wheeler/Battelle Professorship in Physics)을 설립했습니다.

휠러는 2003년 아인슈타인 상을 수상했습니다.

72년 동안 휠러는 교사이자 사회복지사인 자넷 헤그너(Janette Hegner)와 결혼했습니다. 헤그너는 2007년 10월 99세의 나이로 사망했습니다.

그가 사망한 후, 텍사스 대학은 그의 이름을 기리기 위해 존 A. 휠러 강당(John A. Wheeler Lecture Hall)을 명명했습니다.

2008년 4월 13일, 휠러는 뉴저지 주 하이츠타운 (Hightstown)에서 96세의 나이로 폐렴으로 사망했습니다.