{"subject":"General Exam Part II \ud1b5\uacfc \/ General Exam Overview","link":"http:\/\/hoonkp.egloos.com\/5242682"}Congratulations! You have passed your Part II of the general doctoral examination.
지난 주 금요일에 봤던 파트 II 결과가 오늘 나왔다. 다행히도 무사히 통과~
사실 시험 문제가 어려운 편이 아니라서 문제 풀면서 이 정도 쓰면 통과하겠지라고 생각은 했는데, 막상 결과 나오는 날이 되니 혹시 내가 완전 물리를 잘 못 생각하고 후갈긴 것이 아닐까 걱정이 되었다. 과사 Crystal 누님에게 결과 종이 받고 열어볼 때 좀 후달리던데...
MIT 물리학과의 자격시험 과정을 간단히 설명하자면, general examination 3 파트로 구성된다. 첫 파트는 입학하자마자 오리엔테이션 기간 동안 치르게 되어있는데, 입학도 안 한 학생들을 갖고 뭐하는 짓이냐고 학생들 사이에서 원성이 대단하다. 특히 오리엔테이션 기간동안 1학년 동기들 끼리는 이 제도를 욕하면서 대부분의 시간을 보낸다. 대략 20문제를 5시간 동안 치르게 되어 있는데, 역학/전자기/양자/통계의 핵심 과목을 포함해서 대충 일반물리에서 다뤘던 학부 관련 물리 내용은 다 포함한다. 복잡한 계산은 지양하고 문제에서 묻고 있는 물리적 핵심을 알고 있으면 2-3줄 계산으로 답이 가능한 문제들인데 모르면 그냥 말리는 것이다. 대충 gre physics를 공부하듯이 넓은 범위의 내용을 좀 더 깊이 알고 있으면 되는 시험이다. 기출문제를 중심으로 대략 1주일 정도 시간을 들여서 공부했던 것 같은데 머 대부분의 필기시험이 그렇듯이 경시 공부빨이 조금 먹히는 시험이다.
파트 1을 공부하는 일 주일 동안은 같이 입학하는 타 전공 신입생들이 정신줄 놓고 마음껏 노는 시기이기 때문에, 자괴감에 빠지기 좋은 시기이다. 대신 물리과 동기들 끼리 스터디 틱한 것들을 하면서 조금 친해질 수 있다. 공동의 적을 갖는 전우애가 쌓이기 때문이다. 시험을 통과 못하면 부족한 학부 과목을 수강하도록 '권고'하는데 꼭 권고를 따를 필요는 없다. 과에서는 입학하자마자 처음 보는 것은 그냥 free trial이라고 생각하고 치라고 하지만 보고 해치워야 한다. 특히 이론한다고 하는 나 같은 족속은 약간의 자존심 문제도 걸려있기 때문에.... 대략 합격률은 60%대 라고 하고 학생들 사이에서 나오는 말에 의하면 반 타작 이상하면 대강 통과한다고 한다. 떨어지면 한 학기 지난 겨울에 다시 치뤄야 하고 이 때 파트 II를 함께 봐도 된다. 2번 떨어지면 시험 문제를 오럴로 친다고 하는데, 외국인 입장에선 이게 더 어려워 보이지만.... 이 때 오랄 커미티가 교수 3명인데 모으기 어려운 사람 모으고 시험을 친다는 것 자체가 과에서 떨구지 않으려고 하는 것 같다. 실제로 제네럴 이그젬 통과 못해서 나가는 사례는 전설로만 들리니까...
파트 II는 보통 2년차 시작하면서 치러 2년차 안에 끝내야 한다. 하지만 이론하는 사람들 대부분은 첫 학기가 지난 겨울에 치는 것이 보통이고 소수는 입학할 때 파트 I과 함께 치르는 사람도 있다. 자랑스런 P 선배님은 입학하자마자 시험을 다 해결하고 들어오셨다. 지금은 과 행정실에 있고 전에 박사를 이 학교에서 받은 S는 입하시 파트 1 떨어지고 파트 II는 붙는 상황도 연출했다고....
이 시험은 역학/전자기/양자/통계 딱 네 파트에서만 나오고 각 파트별로 두 문제가 출제 되는데 그 중 자신있는 한 문제를 선택해서 4문제를 5시간 안에 풀면 되는 형식이다. 이 옵션이 좀 강력하긴 한데 나도 역학에서 좀 더 쉬워 보이는 문제 풀다가 잘 안되서 버리고 다른 문제 풀었는데 다행히도 옮겨간 문제가 제목만 겁나지 실제론 더 풀만한 문제였다. 전자기와 양자는 딱 보기에 건들여선 안 될 것 같은 문제는 문제 조차도 읽지 않았다. 전설에 따르면 통계물리 교수님이신 Kardar 교수님이 박사를 MIT에서 하셨는데 이 시험에서 문제를 선택하는 옵션을 몰라서 모든 문제를 다 풀어서 만점을 받았다는 얘기가 있다. 왠지 신빙성이 가능 이야기이다. 물론 계산이 좀 복잡한 8문제를 5시간에 푸는 것이 쉽진 않을 것 같긴 하지만 그 교수님이라면;;;;; 내용은 대학원 1년차에서 배우는 기본과목 수준 까지이다. 전자기는 학부 griffith 수준이면 충분한 듯. 사실 Jackson 내용으로 closed book exam 보는 것은 쉽지 않을 듯 하다.
이번에 나온 문제를 잠깐 떠올려 보면, 역학 문제는 달과 지구의 system에서 조수간만의 변화 때문에 에너지가 일정하지 않고 각운동량이 일정할 때 달과 지구의 거리가 어떻게 변하는지 보는 문제였는데, 실제 문제 setup은 비교적 간단해서 문제가 끌고 가는데로만 하면 구할 수 있는 문제였다. 전자기 문제는 딱 보자마자 이건 high energy theorist가 낸 것이다!! 라고 생각할 정도로 장론을 공부했다면 매우 간단히(물론 장론 전혀 몰라도 풀 수 있는 문제지만..) 구할 수 있는 born-infeld EM 문제가 나왔다. 이 문제는 Zwiebach 교수님이 내신 것으로 추측되는데 그 분의 끈이론 책 새로운 판 20장에 문제에서 구하라고 하는 것이 그대로 나오기 때문이다. 양자역학은 time dependent harmonic oscillator를 푸는 것이었는데, 예전 중력장위에서 양자역학 공부할 때 배웠던 내용이라 익숙한데다가 워낙 문제에서 가이드를 잘 해줘서 그 닥 어렵지 않았다.(소문제 a, b는 심지어 라그랑지안에서 해밀토니안 구하고 equation of motion 구하는 역학문제였다!) 가장 시간을 많이 쏟은 것은 통계물리였는데 다른 애들도 통계물리를 제대로 못 했다는 애들이 있던 것을 봐서는 이번 시험은 통계에 포인트를 두었던 것 같다. 첫 문제는 nearest neighborhood 2-d Ising model에서 ground state energy와 first excited state energy 구하고 high T, low T에서 열용량 behavior를 보는 것이었다. 두 번 째 문제는 일정한 압력으로 유지된 기체 system에서 phase transition 현상에 관한 것이었는데 landau ginzburg free energy를 주고 phase transition line 및 여러 property를 계산하는 것이었다.
처음엔 Ising model이 익숙해서 이것을 하려다가 내가 하는 analysis에 대한 확신이 없어서 다음 문제를 공략하려고 하다... phase transition에 대해 잘 이해 못하고 있다는 사실을 깨닫고 다시 ising model을 공략했다. 개인적으로 내용이 통계 2에서 배울법한 내용들이라... (지난 학기 통계 1에서 Ising Model을 전혀 하지 않았다... 생각해 보면 놀랍군) 기출문제를 풀면서 준비할 때는 당연히 fermi gas나 bose gas 성질 계산하거나 bec문제가 나올 줄 알았는데 약간 예상과 달라서 당황했다. 사실 두 내용 다 지난하기 전건상 교수님의 상전이와 임계현상 수업에서 다룬 내용일 텐데 조금 듣다가 안 들었기 때문에;;;;; 그래도 무사히 통과했으니 다행이다. 내가 한 analysis가 맞는 것이라고 믿고 살아야지;;
이 시험 역시 1번에 통과하는 비율은 대략 65%라고 하고 떨어지면 파트 I과 같은 테크를 타게 되어있다. 이 시험은 대략 1월 한 달을 들여서 8-9년치의 기출문제를 풀면서 필요한 배경지식을 review하는 식으로 준비했다. 같이 준비하는 사람이 여럿 있어서 얘기하면서 준비하는 것이 좀 편하게 하는 방법인 듯 싶다.
파트 III는 자신이 전공할 세부전공 그룹에서 시행하게 되는 oral 시험으로 시험관 3명과 발표할 주제를 정해 준비해서 발표하고 시험관들이 시험 볼때 던지는 질문에 답을 하고 무난하게 답하면 통과하는 형식이다. CTP 에서 입자이론을 전공하는 사람들은 Standard Model을 이 기간에 속속들히 공부해야 한다고 한다. 장론 III 수업이 SM 중심으로 진행되기 때문에 이 때 배운 노트와 Donoghue의 Dynamics of the SM 및 각종 입자물리책에 나온 argument등이 머리속에 들어있어야 하는 듯. 오늘 장론 연습시간에 5년차인 조교가 자신이 받았던 파트 III 문제를 설명해 주었는데, Pi0가 decay 하는 여러 process 의 branching ratio 를 estimate 하는 것이었다. gamma gamma / gamma e+ e- / e+ e- e+ e- / e+ e- 4 과정을 비교하는 것인데, 일단 첫 과정이 axial anomaly에 의해 dominant한 과정이라는 것을 알아야 하고 그 뒤에는 extra decay state에 의한 phase space factor, loop factor, interaction vertice, helicity suppression 등 다양한 입자물리적 background를 바탕으로 order를 estimate하는 문제다.
파트 III를 끝내고 나면 시험에 대한 걱정없이 연구하면서 졸업논문 주제를 생각하면 되는 듯 하다. 다른 과정에서 소위말하는 PhD candidate이 이 때 되는 것 같은데 물리과에서 그러한 구분이 있는지는 모르겠다. 아직 파트 III 까지는 시간이 좀 남았으므로 연구 주제 선정 및 지도 교수 결정하는 일에 신경을 써야할 것 같다. 물론 실력을 쌓는게 제일 급선 무;;;
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