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マイケル・ファラデー
【王立協会に所属し電磁場の近接作用を研究】‐5/26改訂

こんにちはコウジです。
「ファラデー」の原稿を改訂します。

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(以下原稿)

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【1791年9月22日生まれ ~ 1867年8月25日没】

電磁気学の基礎を築いたファラデー

イギリスのファラデーは電磁力学の礎を築きました。

近接作用を考えていって導体の周りの空間

における磁界の様子を想像しました。

そして、それが変動した時の作用などを

一つ一つ実験で明らかにしていきます。

磁束の磁界変化が起電力を生む事実を

定式化しました。優れた実験家でした。

画像ではオックスフォードを使っていますが
実際にファラデーは高等教育を受けていません。
オーウェン・ギンガリッチ他著の
マイケル・ファラデー
によるとファラデーの一族はイングランドのランカシャー州
北端で暮らしていました。そこで
「北部の強靭な子」としてファラデーは育っていきます。

「それは暮らしにくい気候と起伏の多い地形が
科学の追求に必要なある種の精神の強靭さを育てる一つの
要因だったと考えられるからだ。(上記文献より)」
だと伝えられてます。

ファラデーの時代にはイングランド内戦に伴い多くの人がロンドンで研究をします。ファラデー一家の場合には父マイケルの仕事の問題や健康悪化が主な要因のようです。マイケル・ファラデーは家計を助ける為に「G・リーボというフランス人亡命者が経営する書店兼製本屋(上記文献より)」で奉公仕事をします。

そこでマイケルは熱心に仕事をしていくのです。仲間に恵まれバラバラになって製本し直す必要のある本の修理をしながら色々な知識を吸収してきます。

きっと、刷毛を丁寧に使い知識の記録を大事に修復したりしていたのでしょう。
そうした作業の中で物質に対しての理解も深くなっていったのでしょう。書物・仕事を丁寧に扱ったのです。

また、人脈を広げていきます。初めは電気ではなくて化学にマイケルは深く関心を抱いていきます。銀細工職人ジョン・テータムの勉強会に参加します。そして
ボルタの発明をまねてボルタ電堆(でんつい)を作成します。

なんとロンドンの王立協会に所属することができたのです。①熱心に記載したファラデーのノートを見た王立協会のとある会員から「花形講演者であるハンフリー・デーヴィーの連続科学講義」の聴講券をもらったのです。②そしてその後、デーヴィーの助手として欧米旅行に出かけたりして信頼を深めていき、③やがては王立協会の建物で住居兼研究場所を使っていくのです。この時点で製本屋の時代から比べたら雲泥の差の実験環境に恵まれます。

そうした末にファラデーが考えた法則はファラデーの電磁誘導の法則と呼ばれます。また別途、ファラデーの電気分解の法則という考え方が存在して、それは電気分解での精製質量を記述します。そうしたファラデーの伝記を読んでいて思うのは、ファラデーはとても庶民的な感覚を持っていたということです。人々がどう思っているか、というより感じているかを他の科学者よりも共感できる点が多いかと思います。一緒にお酒でも飲めたら色々語れるでしょう。

ファラデー・マクスウェル対ガリレオ・ニュートン

後の時代にアインシュタインは67歳の時にまとめた「回顧録」
の中でファラデーを実験家として大きく評価しています。

 確かに後のマクスウェルの仕事につながる洞察力の点で、
ファラデーは抜群に素晴らしい。
言語化しないレベルで「電磁場」の姿を「実態」としてつかみ
実験計画を具体的に進めていく力強さを感じます。

概念や知見から「意識」を形成する時点で
数式や言葉を使わないで、相当高いレベルまで
現状把握をしていくのです。そして実験を進めます。
そして後の時代にマクスウェルが話を進めます。
電磁気学が体系化される土壌をファラデーは作ったのです。 

アインシュタインはまた、力学体系の形成以前にガリレオ
重要な役割を果たしたと指摘し、同様な対比を示しています

ファラデーの人となりと評価

ファラデーは子供向けにクリスマスレクチャー

をしたり、ろうそくの科学を解説しててみたり、

一人で考えを極めていく他に

社会全体の意識を高めていこう

としていたと感じられます。

私もこの点は見習いたいです。

ただ、当時は階級社会であり、公の場の食事での扱いや馬車の乗り方等でファラデーは差別的な扱いを受けていていたようです。色々な発見をして科学で名を成した彼は晩年、ナイトの称号を何度も 辞退しました。また、ファラデーはクリミア戦争時に兵器開発の依頼に対して言葉を残していますので引用致します。私はファラデーの感性が好きです。

(兵器を)「作ることは容易だ。しかし絶対に手を貸さない!」
(Wikipediaより引用)

科学技術の平和利用を考えると現代でも個々の科学者は判断をする時があります。実際に日本は敗戦国なので出来る事が限られていまが、例えば中東で紛争があった際に、地雷探知ロボットを投入したりしています。日本ならではの役割を果たして欲しいと願います。昨今のAIの進展にも考えるべき所が在ると思えます。
何の為に自分の知力を注ぐのか考えてみて下さい。

ファラデーはそんな事も考えさせてくれました。そして、死後、何年もたってファラデーはオックスフォード大学から名誉博士号を受けています。

〆最後に〆

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Faraday made the basis of electronics

Faraday in England laid the foundation for electrodynamics. He considered proximity and he imagined the appearance of a magnetic field in the space around a conductor. Then, we will clarify the action when it fluctuates one by one by experiment. He formulated the fact that changes in the magnetic field of magnetic flux produce electromotive force. He was an excellent experimenter.

Oxford is used in the image, but many people study in London during the English Civil War. Faraday belonged to the Royal Society of London. And Faraday’s law is called Faraday’s law of electromagnetic induction. Separately, there is the idea of ​​Faraday’s laws of electrolysis, which describes the purified mass in electrolysis. Reading those Faraday biographies, I think Faraday had a very common sense. I think he has more sympathy than other scientists for what people think, rather than what they feel. If you can drink alcohol together, you can talk a lot.

It seems that Faraday was trying to raise the awareness of society as a whole, in addition to giving Christmas lectures for children and explaining the science of candles, thinking extremely alone.

I also want to emulate this point.

Faraday and later evaluation in class society

However, at that time, it was a class society, and it seems that Faraday was treated discriminatory in terms of how to treat it in public meals and how to ride a horse-drawn carriage. He made many discoveries and made a name for himself in science, and in his later years he declined his knight title many times. He also quotes Faraday as he left a word for his request to develop weapons during the Crimean War. I like Faraday’s sensibility.

He said (weapons) “easy to make, but never help!”
(Quote / Wikipedia)

Even today, individual scientists sometimes make decisions when considering the peaceful use of science and technology. Actually, Japan is a defeated country, so there are limits to what we can do, but for example, when there is a conflict in the Middle East, we are introducing landmine detection robots. I hope you will play a role unique to Japan. Faraday made me think about that too. And years after his death, Faraday received an honorary doctorate from Oxford University.

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ルイ・コーシー
【ε・∂(イプシロン・デルタ)論法|コーシー列】-5/25改訂

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フランス語版演習書
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1789年8月21日生まれ ~ 1857年5月23日没


コーシーと当時の社会環境

その名は正確には、

オーギュスタン=ルイ・コーシー

(フランス人)Augustin Louis Cauchyです。

コーシーは数学者で、天文学、光学、流体力学に

大きく貢献しています。

 

コーシーの生まれた時代に

フランスでは革命が起きていて

それを避ける為に家族は郊外に居を移します。

コーシーの生まれた時期は動乱の時代でした。

そして、

コーシーの一家がパリ郊外に移り住んだ時に

近くにラプラスが住んでいました。

コーシーの父とラプラスが交流を進める中で

ラプラスはコーシーのセンスに気づきます。

それは素晴らしい出会いだったのです。

 

やがてコーシーの一家はパリに戻ってサロンでの

交流をしたりします。コーシーはそんな中で

土木学校を卒業して港を作る仕事をしていたようです。

思想的には両親の影響を受け保守的なところがあり、

シャルル10世の国外退去に伴い、

共に流浪の時代を送ります。そこでコーシーは

ボルドー公の家庭教師などをしていました。

 

コーシーの研究業績 

研究においては置換方法にコーシーは工夫を凝らし

群論に繋がる研究成果を纏めています。

また解析学の面では、その厳密な性格から

ε・∂(イプシロン・デルタ)論法の

原型となる考えを作り出しました。

結果として、

解析学では厳密な定式化を進め、

現代の数学の礎を作ったのです。

級数の置換をスマートに進めていたと思います。

連続・非連続をつないでいったと言えないでしょうか。

私も複素平面・留数定理…と学んでいった事を思い出します。

現代で使っている解析学ではコーシーが作り上げたもの

が多いです。コーシー・リーマンの方程式・コーシー列・

コーシーの平均値の定理・コーシーの積分定理等、

枚挙にいとまがありません。

その業績は広くたたえられ、

エッフェル塔にその名を残しています。



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The name is exactly Augustin-Louis Cauchy (French).

Cauchy is a mathematician and a major contributor to astronomy, optics and fluid mechanics.

There was a revolution in France when Cauchy was born, and Cauchy’s family moved to the suburbs to avoid it. It was the time he was born.

Laplace lived nearby when Cauchy’s family moved to the suburbs of Paris.

Laplace notices Cauchy’s sense as Cauchy’s father and Laplace interact. It was a wonderful encounter.

Eventually, Cauchy’s family returns to Paris to interact at the salon. Cauchy seems to have graduated from civil engineering school and worked to build a harbor.

His ideology is conservative, influenced by his parents, and together with Charles X’s deportation, he spends an era of exile. There, Cauchy was a tutor of the Duke of Bordeaux.

In his research, Cauchy devised a replacement method and summarized the research results that led to group theory.

In terms of his analysis, his strict nature created the idea that became the prototype of the ε ・ ∂ (epsilon delta) reasoning.

As a result, he proceeded with rigorous formulation in analysis and laid the foundation for modern mathematics.

I think he was smart about replacing series. Can’t you say that he connected continuous and discontinuous? I also remember learning about the complex plane and the residue theorem.

Many of the analytical studies used in modern times have been created by Cauchy. Cauchy-Riemann’s equation, Cauchy sequence, Cauchy’s mean value theorem, Cauchy’s integral theorem, etc. are numerous.

His work has been widely praised and has left its name on the Eiffel Tower.

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G・オーム
【抵抗値の単位|オームの法則:E=RI】-5/24改訂

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オームの法則Tシャツ
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【1789年3月16日-1854年7月6日】

オームの法則を見出したオーム

その名はGeorg Simon Ohm。

オームの法則で有名です。

オームの法則は定量的に回路を論じるときに不可欠で

非常に明快なので小学生レベルから説明出来ます。

子供に科学を教える時に理解しやすく、

実験的と原理がつながる事例として明快です。

電圧値;Eは電柱値;Iと抵抗値;R

の積なのです。E=RI。「オームは偉い!」

と覚えました。

 

ームの法則確立の経緯

オームは独学で数学、特に幾何学を習得してます。

研究生活に入る前に教師として生計を立てて

いる時期がありました。その後、

プロイセン王に幾何学に関する原稿を送り、

その論文で評価を受けました。ケルンの

ギムナジウム(中等教育機関)で

物理学を教える機会を得ます。

そこでの実験室で設備が充実していたことは

その後のオームにとってとても良かったのです。

 

オームの法則は、実の所はイギリスの

キャヴェンディッシュが先に発見している

ようですが彼は存命中に発表しませんでした。

オームはキャヴェンディッシュと意見交換

することなく独自に法則を

確立していて論文にまとめました。

 

オームの電子把握について

また、オーム自身は導体内での電子の挙動に関して

近接作用の側面から論じていたようですが

そんなエピソードからも目に見えないミクロな現象を

組み立てていく為に検証をしていく難しさを感じます。

「静電気」の概念が確立された後に、

電子が溜まっていく認識が出来て、

溜まったものに同位体を近接させると

電気が流れていくのです。

その時に電球(ライト)が点くのです。

相異なる物理量を抽出して結び付けていったのです。

 

そんな作業を一つ一つ進める困難の中、

原理を確立して社会に意義を問いかけた結果として、

現代に多大な功績を残し、オームの名は抵抗値の

単位として今後も使われていきます。



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Ohm who found Ohm’s law

Its name is Georg Simon Ohm. Famous for Ohm’s law.

Ohm’s law is indispensable and very clear when discussing circuits quantitatively, so it can be explained from the elementary school level.

It is easy to understand when teaching science to children, and it is clear as an example where experiments and principles are connected.

The voltage value; E is the product of the utility pole value; I and the resistance value; R. E = RI.

Background of the establishment of Ohm’s law

Ohm was self-taught in mathematics, especially geometry, and had a time to make a living as a teacher before entering his research life. He then sent a manuscript on geometry to King Prussian, who was evaluated for the treatise and had the opportunity to teach physics at the Gymnasium in Cologne.

It was very good for Ohm after that that the laboratory there was well equipped.

Ohm’s law, in fact, seems to have been discovered earlier by Cavendish in England, but he did not announce it during his lifetime.

Ohm established his own law without exchanging opinions with Cavendish and summarized it in his treatise.

About electronic grasp of Ohm

Also, Ohm himself seems to have argued about the behavior of electrons in the conductor as a result of proximity action, but even from such an episode, it is difficult to verify in order to assemble a micro phenomenon that is invisible. I feel it.

After the concept of static electricity is established, it is possible to recognize that electrons are accumulating, and when an isotope is brought close to the accumulated one, electricity flows. At that time, the light bulb arrives.

He extracted and linked the physical quantities that he had struck.

In the midst of the difficulty of proceeding with such work one by one, the name of Ohm, who established the principle and questioned the significance of society and left a great deal of achievement in modern times, will continue to be used as a unit of resistance value.

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A・J・フレネル
【光が横波であると説明しての偏向や屈折を説明】‐5/23改訂

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ナポレオンのポスター
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【1788年5月10日 ~ 1827年7月14日】

フレネルとナポレオン

その名はオーギュスタン・ジャン・フレネル;
Augustin Jean Fresnelです。

フランスのノルマンディー地方で
建築家の父のもとに生まれます。
ナポレオン時代に生きた人で、
ナポレオンの運命で人生を大きな影響を受けました。
物理学者としてナポレオンに関わった
ヴォルタとは対照的です。
ヴォルタはナポレオンに好かれていて
伯爵の栄誉を受けています。

それに対してフレネルはナポレオンの
敵方についているのです。先ず、
フレネルは国立土木学校を卒業後に
色々な地方の地方の現場に赴任して
建設の仕事の経験を重ねます。

その傍らで関心のあった
光学関係の知見を得ていきます。
1815年におけるナポレオン・ボナパルトの
エルバ島脱出の際には国王勢の味方
となりましたが、その為にナポレオン施政下では
軟禁生活を余儀なくされます。
私見(しけん:私の考え)では、
この時の時間の過ごし方が少しニュートン
似ている気がしてしまいます。

実際にニュートンはペスト流行時に
学術交流できない時間を活用して
プリンキピアに繋がる思索の時間を作り、
まとめ上げました。

フレネルはナポレオン施政時の軟禁生活の
時間を使って光学の研究を進め、
波動性による考え方を確立して
回析現象を示したのです。

ニュートンもフレネルも共に
暗黒時代に光への道筋を模索しました。 

ナポレオンの百日天下が終わり、ルイ18世が再び即位すると
フレネルは復職しパリで技師としての仕事を再開しました。

フレネルと光 

パリでの仕事としてフレネルは生活の為の仕事をし乍ら
光学の研究を続けました。クリクリスティアーン・ホイヘンス
トマス・ヤングらなどによると光の伝番についての当時、
縦波だろうと考えられていました。つまり、光は波動(波)として
考えられますが、光は音波と同様に媒質(実は真空でも伝わります)
を伝わる時は「縦波」であると考えられていたのです。
それに対してフレネルは、偏光の説明を突き詰めて、
光の波動説を実証したうえで、光が横波であると考えたのです。
『ここでの「縦波」や「横波」は進行方向に対してそれぞれ
「平行」が「垂直」であるかに対応します。』

こうしたフレネルの光学理論は、複屈折現象などを上手く説明しました。またフレネルは、地球のような移動体での光路差について研究していきました。それはマイケルソン・モーレーの実験に繋がり、特殊相対論に示唆を与えたと言われています。

フレネルは光学理論をまとめあげ、1823年に「反射が偏光に与える諸変形の法則に関する論文」として発しました。この功績は広く称えられ、、フランス科学アカデミーの会員に選ばれたほか、物理学の世界で次々と認められました。

最後にフレネルはとても病弱でした。
残念な事に結核を患い39歳で若くして亡くなってます。



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Fresnel and Napoleon

Its name is Augustin Jean Fresnel. Born to an architect’s father in the Normandy region of France. A man who lived during the Napoleonic era, Napoleon’s fate greatly influenced his life. First, after graduating from the National Civil Engineering School, Fresnel will be assigned to various local sites to gain experience in construction work. Beside him, he gains optics insights that he was interested in. He became an ally of the royal family when

Napoleon Bonaparte escaped from Elba Island in 1815, which forced him to live under house arrest under Napoleon’s administration. In my opinion, the way I spend my time at this time is a bit like Newton. In fact, Newton made use of the time when academic exchange was not possible during the plague epidemic to create and organize a time for thinking that would lead to Principia. Fresnel used his time under house arrest during Napoleon’s administration to study optics, establishing a wave-based mindset and showing the phenomenon of diffraction.

When Napoleon’s Hundred Days ended and Louis XVIII reigned, Fresnel returned to work and resumed his work as his engineer in Paris.

Fresnel and light

As his work in Paris, Fresnel continued his optics research while working for a living. It was thought that the thoughts of Christiaan Huygens and Thomas Young on the transmission of light at that time would be longitudinal waves. In other words, light can be thought of as a wave, but when it travels through a medium (actually, it can also be transmitted in a vacuum) like sound waves, it was thought to be a “longitudinal wave.”

Fresnel, on the other hand, scrutinized the explanation of polarized light, demonstrated the wave theory of light, and thought that light was a transverse wave.
“The” longitudinal wave “and” transverse wave “here correspond to whether” parallel “is” vertical “with respect to the traveling direction. 』\

Fresnel’s optical theory explained the birefringence phenomenon well. Fresnel has also studied optical path lengths in mobile objects such as the Earth. It is said that it led to Michelson-Morley’s experiment and gave suggestions to special relativity.

Fresnel summarized the theory of optics and published it in 1823 as “A Paper on the Laws of Deformation of Reflection on Polarized Lights”. This achievement was widely praised, he was elected a member of the French Academy of Sciences and was recognized one after another in the world of physics.

Finally Fresnel was very sick. He unfortunately suffered from tuberculosis and died at the young age of 39.

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中性原子方式の量子コンピューター稼働へ─世界水準の性能で巻き返し‗【国内初の方式‗分子研や日立】

ついに日本でも、世界トップ水準の性能を持つ量子コンピューターが稼働します。分子科学研究所(分子研)と日立製作所などが共同で開発するこの新型量子計算機は、2025年度中に稼働予定で、日本国内初となる「中性原子方式」を採用します。

Googleなど海外の先行企業が超電導方式を用いた実機開発でリードしてきた中、日本も量子技術の本格的な産業応用を視野に入れ、巻き返しに動き出しました。この記事では、日本が進める量子コンピューター開発の現状と可能性を、段階的に整理して紹介します。


中性原子方式で挑む:日本独自のアプローチ

今回稼働する量子コンピューターが採用する「中性原子方式」は、計算に用いる量子ビット(qubit)を一つひとつの原子で構成する仕組みです。この方式の大きな特長は、量子ビットの安定性が高く、拡張性にも優れること。大量の量子ビットを安定して並列処理することで、大規模な計算に向いているとされます。

実際、分子研の新型量子コンピューターは、まず50量子ビットでの稼働を予定しており、将来的には500量子ビット規模への拡大を計画しています。さらに分子研の大森賢治教授は「遅くとも30年後には1万量子ビット規模にし、社会問題の解決に役立つ実用的な量子コンピューターを作る」と語っており、日本の長期的な技術的野心がうかがえます(日本経済新聞 2025年3月1日)。


産業応用へ前進:エネルギー、創薬、金融など多分野に展開

中性原子方式による量子計算機は、分子研が立地する愛知県岡崎市に設置されます。開発には、量子制御装置を手がけるベンチャー企業キュエル(東京都八王子市)や大阪大学なども参加し、産学連携のプロジェクトとして進行しています。

この量子計算機は、今後、企業や研究機関と共同研究契約を結んだうえで外部利用にも開放する方針で、産業応用が一気に加速する可能性を秘めています。期待される応用分野は多岐にわたり、以下のような例が挙げられます:

  • 次世代電池材料の開発(脱炭素への貢献)

  • 新薬の創出(分子シミュレーションによる創薬の効率化)

  • 金融モデルの最適化

  • 自動車・機械分野における設計の高速化

これらは、従来のコンピューターでは処理が困難だった、膨大かつ複雑な計算を短時間で実行できる量子計算機ならではの強みです。


海外勢との競争:超電導 vs. 中性原子 vs. 張電子

量子コンピューターには複数の方式があり、それぞれに長所と課題があります。たとえば、米Googleは超電導方式を採用し、すでに特定の演算でスーパーコンピューターを上回る性能を実証したと発表しています(Nature, 2019年)。ただし、実用的な計算において既存のコンピューターを超えた方式は未だ存在していません

一方、日本国内では「張電子方式」の開発も進展しています。富士通は従来の4倍の規模となる256量子ビットの張電子方式の量子計算機を2025年3月に稼働させ、2026年には1000量子ビット超を目指しています。

このように、日本国内でも複数の方式で並行して開発が進んでいることは、日本の大きな強みでもあり、「本命がまだ定まらない中で、開発競争を優位に進める原動力となる」と日経記事は評価しています。


日本の研究ポジションと世界市場の可能性

量子コンピューター分野の研究は、米国が圧倒的にリードしており、日本はまだキャッチアップの段階です。エルゼビアのデータベースを用いた注目論文の国別集計によると、2019〜2023年の論文数で日本は世界第9位にとどまっています。

ただし、今後の市場の拡大は巨大です。米ボストン・コンサルティング・グループの試算によれば、2040年には量子コンピューター関連市場の経済価値が最大8500億ドル(約128兆円)に達すると予測されています。

この見通しを背景に、富士通・NECなどの大手14社と大学・研究機関が連携し、2025年3月末までに新会社を立ち上げる計画も進んでおり、産業界と学術界が一体となった量子技術の推進体制が構築されつつあります。


まとめ:巻き返しに向けた日本の挑戦

日本初となる中性原子方式の量子コンピューターの稼働は、世界における量子開発競争に対して明確な巻き返しの一歩となります。複数方式でのアプローチや産学官の連携など、日本独自の強みを活かす体制が整いつつあります。

「本命不在」の量子コンピューター開発競争において、日本がいかに技術と実用性の両面で存在感を示せるか。その行方は、今後の社会・産業の構造すら変える可能性を秘めています。

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リーゼ・マイトナー
【Lise Meitner_静かなる天才が刻んだ核物理学の礎】⁻5/22改訂

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【Lise Meitner、1878年11月7日 – 1968年10月27日

ユダヤ系オーストリア人のマイトナー

リーゼ・マイトナーは、原子核分裂の発見に深く関わりながらも、
ナチス政権下の亡命で歴史からその名を一時消された科学者です。

彼女はオットー・ハーンとの共同研究を通じて、
ウランが中性子で分裂する現象を理論的に解明しました。

しかし、功績は認められず、ノーベル賞も彼女を素通り。
女性であり、ユダヤ人という立場が壁となりました。
それでも彼女は科学の誠実さを貫き続け、
晩年にはようやく世界が彼女の偉業に気づき始めました。

静かに、しかし確かに世界を変えたマイトナーの人生は、
科学への真摯な姿勢と、困難な時代を生き抜いた強さの象徴です。

リーゼマイトナーの幼少時代ー音楽と政治の家に生まれー

リーゼ・マイトナーは「核分裂」という概念を初めて名づけた、
物理学界のパイオニアです。しかしその才能は、音楽と
政治に囲まれたウィーンの家庭で静かに芽吹いていました。
女性に高等教育の道が閉ざされていた19世紀末、
彼女は困難を乗り越え、自らの好奇心と粘り強さで
科学の世界へと飛び込んでいきます。


ユダヤ系家庭に育った少女の知的な環境

リーゼはウィーンで、弁護士の父とピアニストの母のもとに
生まれました。家は経済的に恵まれてはいませんでしたが、
音楽と知性にあふれた家庭環境でした。父は政治的にも
積極的で、作家や思想家を家に招くことも多く、
家族はまるで小さな文化サロンのような生活を送っていました。


女性に学問の道が閉ざされた時代の葛藤

当時のオーストリアでは、女性はギムナジウム(大学進学
を前提とした中等教育)に進むことができませんでした。
リーゼも例外ではなく、高等小学校にしか進学できませんでした。
それでも彼女は自然科学への情熱を持ち続け、
逆境のなかで知識を吸収し続けます。


核物理学への第一歩、そしてドイツへ

リーゼは努力を重ね、最終的にはウィーン大学で博士号を取得し、
1907年にはベルリンへ。そこから核物理学の世界に飛び込み、
放射線研究や新元素の発見、さらには「核分裂」
の命名という歴史的功績に至ります。

ベルリンでは約30年間研究に没頭しましたが、
ナチスの台頭により、やがて亡命を余儀なくされます。

物理学への道のりー偉大な師ボルツマンとの出会いー

リーゼ・マイトナーが物理学の道へ進む決断を下す
きっかけとなったのは、ウィーン大学で出会った
ルートヴィッヒ・ボルツマンの講義でした。
女性の進学が困難だった時代、彼女は
情熱と努力によって道を切り開いていきます。


教職の道を選びつつ、心は物理学へと傾いていた

高等小学校を卒業したリーゼは、当時女性でも就ける
数少ない職業のひとつであるフランス語教師を目指し
、試験に合格して収入を得ました。しかし彼女の心は、
なおも学問に強く惹かれていました。ちょうどその頃、
女性の大学進学を求める社会的な動きが高まり、
1897年には「マトゥーラ」と呼ばれる資格試験に
合格すれば女性にも入学が認められるようになります。
家族の支援を受け、彼女は再び学問の道に歩み始めました。


人生を変えたボルツマンの講義との出会い

1902年、ウィーン大学に赴任した熱力学の権威
ルートヴィッヒ・ボルツマンの講義は、
マイトナーの運命を大きく変えることになります。

彼の講義は情熱とユーモアにあふれ、聴く者を
魅了しました。マイトナーも例外ではなく、
熱心に通い詰め、後年になっても
「人生で最も感動を受けた講義だった」
と語っています。この出会いが、
彼女に物理学者としての道を決意させたのです。


博士号取得と進路の不安、そしてウィーンを離れる決意

1906年、リーゼ・マイトナーはウィーン大学で博士号を取得。
物理学で女性としては2人目の快挙でした。放射能の研究
に興味を持ち、α線やβ線の研究を行い論文も発表します。
しかし、指導者ボルツマンの自死や、マリ・キュリーへの
助手志願の不成立など、将来への不安が彼女を襲います。
ウィーンでは女性研究者としての展望が見えず、
彼女はついにドイツ・ベルリンへの移籍を決断するのです。

プランクとの出会い、そして戦争の中で見つけた使命

ウィーンからベルリンへ——マイトナーは物理学への情熱を胸に、
ヨーロッパ科学の中心地に飛び込みました。そこでは、偉大な理論物理学者
マックス・プランクとの出会い、信頼できる研究仲間オットー・ハーンとの
運命的な邂逅、そして戦争に翻弄されながらも科学者としての使命を
見出していく日々が待っていました。


プランクとの再会がもたらした新たな学び

1907年、リーゼ・マイトナーはベルリンへと旅立ちました。目的は、
かつて一度会ったことのある物理学の巨匠、マックス・プランクの
講義を受けること。ベルリン大学でのプランクの講義は、最初こそ
「ボルツマンに比べて無味乾燥」と感じたものの、
次第に彼の人間性に惹かれていきます。

プランクはマイトナーを自宅に招くなど親しく接し、
彼女もまたプランクの誠実な人格を深く尊敬するようになりました。


オットー・ハーンとの出会いと地下から始まる研究生活

研究の場を求めていたマイトナーは、実験物理学研究所の所長ルーベンスの紹介で若き化学者オットー・ハーンと出会います。年齢も近く、気さくなハーンに、マイトナーはすぐに心を開きました。しかし、当時はまだ女性の研究者が施設に立ち入ることが許されず、二人は研究所の地下にある木工作業所でひっそりと実験を始めることになります。

それでも二人はめきめきと成果を上げ、やがて1912年に設立されたカイザー・ヴィルヘルム研究所に移籍。最初は無給の客員研究員としてのスタートでしたが、プランクの計らいで助手に任命され、ようやく32歳にして安定した収入を得ることができました。1913年には正式な研究員に昇格し、キャリアは軌道に乗り始めます。


戦争がもたらした試練と科学者としての使命感

1914年、第一次世界大戦が勃発し、オットー・ハーンは予備兵として前線へ召集されます。マイトナーは一人ベルリンに残り研究を続けますが、翌年、自らもオーストリア軍のX線技師として戦地ポーランドに赴くことを決意。負傷兵の治療に携わり、戦争の悲惨さを目の当たりにします。

しかしやがて彼女は、「本当に自分が役立てる場所はここではないのではないか」と疑問を抱くようになります。科学者としての責任感が再び彼女を突き動かし、「私に与えられた義務は、カイザー・ヴィルヘルム研究所に戻ること」だと確信するに至ります。戦地での活動を経て、彼女は再び研究の最前線へと戻っていくのでした。

業績を積むマイトナー:研究者としての飛躍と試練

第一次世界大戦中も研究を続けたマイトナーは、1918年に新元素プロトアクチニウムを発見するという成果を上げた。この功績により、同年にはカイザー・ヴィルヘルム研究所の核物理部の責任者に任命され、ようやく安定した収入を得られるようになる。1920年にはハーンとの共同研究が終了し、マイトナーは独立した研究者として歩み始めた。さらに1922年には、女性にも大学教授の道が開かれたことにより、論文審査を免除されてベルリン大学の教授に就任。実力で道を切り開いた快挙であった。

ナチス政権下での苦悩と孤立

しかし1933年、ナチス政権の台頭によって研究環境は一変する。所長フリッツ・ハーバーの辞職に続き、マイトナーも教授職を失った。オーストリア国籍であったため直ちには排除されなかったが、周囲の助言と過去の業績への執着から、彼女はドイツにとどまることを選ぶ。55歳という年齢もあり、築き上げたキャリアを捨てての亡命には踏み切れなかった。

ウラン研究と再びの共闘

1934年、エンリコ・フェルミによるウランへの中性子照射実験に関する論文を読み、マイトナーは再び好奇心に火をつけられる。物理と化学の融合が必要と考えた彼女は、旧友であるハーンに共同研究を持ちかけ、快諾される。こうしてマイトナー、ハーン、そして助手のシュトラスマンとのトリオによる研究が始動。しかしその最中、オーストリアはドイツに併合され、マイトナーも正式にナチス体制下に置かれる。党員からの圧力も高まり、ついには「研究所の秩序を乱す存在」として辞職を迫られる。マイトナーは深く傷つき、「私を見殺しにした」とハーンに対して悲しみを吐露した。

命がけの決断:マイトナーの亡命劇

迫るナチスの影と脱出の決意でした。

1938年、オーストリアの併合によりマイトナーはナチス政権の直接支配下に置かれます。身の危険を感じた彼女は、親交のあるパウル・シェラー(スイス)、ニールス・ボーア(デンマーク)、ジェイムズ・フランク(アメリカ)から亡命の誘いを受ける。とりわけ甥のフィリッシュもいるデンマーク行きを希望したが、すでにオーストリアのパスポートは無効とされ、出国は困難を極めた。新たな旅券もヒムラーの指示で却下され、マイトナーは完全に追い詰められる。

救いの手と行き先の選択

そんな折、オランダの物理学者ディルク・コスターが救援に動く。資金を集め、職探しまで申し出た彼は、マイトナーを直接迎えにベルリンへ赴く。一方、スウェーデンのマンネ・シーグバーンの研究所からも受け入れの提案があり、マイトナーは最終的にスウェーデンでの再出発を決意する。生きるために、そして研究を続けるために。

偽装旅行と命懸けの脱出

1938年7月12日、ハーンから形見の指輪を受け取ったマイトナーは、「休暇旅行」を装いベルリンを後にする。翌日、コスターとともに列車でオランダへ向かうが、途中でナチスの国境警備隊に期限切れのパスポートを検分され、車内は緊張に包まれた。奇跡的に追及を免れた彼女は、無事にオランダ・フローニンゲンに到着。その後スウェーデンへと渡り、亡命生活を開始する。命からがらの脱出の裏で、ハーンとシュトラスマンによる実験は続き、マイトナーとは手紙でやり取りが続けられた。

亡命先でも輝いた知性:研究を続けるマイトナー

一通の手紙から始まった歴史的発見

1938年、スウェーデンに身を寄せていたマイトナーに、旧友ハーンから驚きの手紙が届く。「ウランに中性子を照射すると、なぜかバリウムが現れる——これは一体何なのか?」。その異常な実験結果は従来の物理学の枠組みでは説明がつかず、甥のフリッシュも最初は実験ミスを疑った。しかしマイトナーは「ハーンがそんな初歩的な間違いをするはずがない」と断言。やがて2人は、これが原子核の“分裂”だと見抜き、世界で初めて「fission(核分裂)」という言葉を定義した。

科学者としての倫理、爆弾との距離

核分裂の発見は、後に原爆開発へとつながっていく。だが、マイトナーは一貫して兵器開発への関与を拒否する。1943年、イギリスの科学者から協力を求められたときも、彼女は「爆弾に関わるつもりはありません」ときっぱりと断った。人類のための科学と、破壊のための科学の間で、彼女は明確な一線を引いた。発見者でありながら、破壊には手を染めなかったマイトナーの姿勢は、今も多くの科学者に問いを投げかけ続けている。

戦後の再会、そして決別

1946年、マイトナーは一時的にスウェーデンを離れ、客員教授としてアメリカに滞在したのち帰国。同年12月にはノーベル賞授賞式のためストックホルムを訪れたハーンと再会する。しかし、戦後のドイツをどう見るかで2人の意見は激しく対立。ハーンは祖国支援を訴えたが、マイトナーは「科学者たちはヒトラー政権に十分に抵抗しなかった」と厳しく指摘した。彼女はドイツに戻ることを拒み、生涯を通じて“人間としての責任”と“科学者としての良心”を貫いたともいえます。そしてハーンは彼の立場で祖国につくし、ハーンの良心に従い語っていたのです。それぞれ人生を背負って語っていたのです。

原子核の研究

マイトナーはプロとアクチュニューム・ベータ崩壊・核分裂の分野で
大きな成果を上げています。

〆最後に〆

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Jewish Austrian Scientist: Lise Meitner

(Lise Meitner, November 7, 1878 – October 27, 1968)

Lise Meitner was a scientist whose name was, for a time, erased from history due to her exile under the Nazi regime, despite her deep involvement in the discovery of nuclear fission.
Through her collaborative research with Otto Hahn, she theoretically explained the phenomenon of uranium splitting when struck by a neutron.

However, her achievements went unrecognized—she was passed over for the Nobel Prize.
Being both a woman and Jewish became insurmountable obstacles.
Even so, she remained steadfast in her scientific integrity, and in her later years, the world finally began to acknowledge the significance of her work.

Meitner’s life, which quietly yet undeniably changed the world, stands as a symbol of sincere devotion to science and the strength to endure a difficult era.


Lise Meitner’s Early Life — Born into a Home of Music and Politics

Lise Meitner was the first to name the concept of “nuclear fission,”
a true pioneer in the field of physics.
Yet her remarkable talent quietly blossomed in a Viennese household surrounded by music and political discussion.
In the late 19th century, when women were largely denied access to higher education,
she overcame these barriers through determination and curiosity,
leaping into the world of science on her own terms.

The Posthumous Legacy of Galois: Rediscovering a Lost Genius

Summary:
After Galois’s untimely death, his work and life were largely misunderstood. Over time, key figures revived his lost manuscripts and brought his groundbreaking ideas back into the spotlight, laying the foundation for modern algebra.

Revival Through Posthumous Publications

After Galois’s death, his friend Chevalier followed his will and, in 1832, published a “necrology” of Galois’s work in the Revue Encyclopédique. Together with his brother Alfred, Galois’s surviving papers were sent to several prominent mathematicians. Initially, however, no one could grasp their true meaning. Eventually, one of the copies reached Joseph Liouville, who dedicated himself to understanding the work and finally published it in his journal, Journal de Mathématiques Pures et Appliquées, in 1846. Liouville later suggested that the reason Galois’s work was unappreciated during his lifetime was due to an overly terse attempt at summarizing its significance.

Lectures and Comprehensive Expositions

Between 1855 and 1857, Richard Dedekind delivered the first lectures on Galois theory at the University of Göttingen. Later, in 1870, Camille Jordan published a monumental 667-page treatise, Traité des Substitutions et des Équations Algébriques, which remains the earliest comprehensive exposition of Galois theory. In his preface, Jordan humbly described his work as “nothing more than annotations on Galois’s papers,” highlighting both the depth of Galois’s original insights and the ongoing need to elucidate them.

Biographical Remembrances and Lasting Recognition

In 1848, an anonymous short biography of Galois appeared in the illustrated magazine Magasin Pittoresque, accompanied by a portrait drawn from the memories of his brother Alfred. Later, in 1872, Galois’s mother passed away at the age of 84, marking another poignant chapter in his personal history. Finally, in 1897, The Complete Works of Galois was published with a preface by Émile Picard, cementing his status as one of the founding figures of modern algebra.

Jewish-Austrian Intellectual Upbringing

Lise was born in Vienna to a lawyer father and a pianist mother. Although her family was not financially well-off, her home was filled with music and intellectual atmosphere. Her father was also politically active and often invited writers and intellectuals into their home, making their household resemble a small cultural salon.

The Struggles of an Era When Women Were Denied Education

In Austria at that time, women were not allowed to enter the gymnasium (a type of secondary education intended for university preparation). Lise was no exception; she was only able to attend a higher elementary school. Even so, she maintained her passion for the natural sciences and continued to absorb knowledge despite the adversities.

The First Step into Nuclear Physics and the Move to Germany

Through relentless effort, Lise eventually earned a doctorate from the University of Vienna and moved to Berlin in 1907. There, she plunged into the world of nuclear physics—conducting research on radiation, discovering new elements, and even naming the phenomenon “nuclear fission.” Although she dedicated nearly 30 years to research in Berlin, the rise of the Nazis eventually forced her into exile.

Meeting Otto Hahn and the Underground Beginnings of Meitner’s Research Life

Lise Meitner, in her quest for a place to conduct research, was introduced by the director of the Experimental Physics Institute, Lüben, to the young chemist Otto Hahn. Their similar ages and Hahn’s friendly demeanor quickly won her trust. However, as women researchers were not yet allowed to work in the main facilities, they had to start their experiments quietly in the woodworking workshop located in the institute’s basement.

The Meeting with Otto Hahn and Underground Research

Seeking a research venue, Meitner met Otto Hahn through an introduction by Lüben, the institute’s director. Being close in age and with Hahn’s approachable nature, Meitner immediately opened up to him. Yet, at that time, female researchers were not permitted to access the main facilities, so the two began their experimental work in a secluded basement woodworking shop.

Trials of War and a Renewed Sense of Duty

In 1914, with the outbreak of World War I, Otto Hahn was conscripted as a reservist and sent to the front lines. Meitner, remaining alone in Berlin, continued her research. The following year, she decided to join the Austrian army as an X-ray technician and went to the battlefields in Poland, where she witnessed firsthand the horrors of war. Eventually, she began to question whether she was truly able to make a difference in that environment. Driven by her sense of responsibility as a scientist, she resolved that her duty was to return to the Kaiser Wilhelm Institute, and after her experiences on the battlefield, she resumed her work at the forefront of research.

Advancing Her Career Amidst Challenges

Even during World War I, Meitner persisted with her research and, in 1918, made a groundbreaking discovery of a new element, protactinium. This achievement led to her appointment as the head of the nuclear physics division at the Kaiser Wilhelm Institute, finally providing her with stable income. In 1920, after concluding her collaborative work with Hahn, Meitner began to forge her own path as an independent researcher. Furthermore, in 1922, with new opportunities for women in academia, she was exempted from the usual paper reviews and was appointed as a professor at the University of Berlin—a remarkable achievement that she earned through her own merit.

Struggles Under the Nazi Regime

In 1933, the rise of the Nazi regime dramatically changed the research environment. Following the resignation of Fritz Haber, Meitner also lost her professorship. Although her Austrian nationality initially spared her immediate exclusion, the persistent pressure from her peers and an overreliance on her past achievements led her to remain in Germany. At the age of 55, she found herself unable to abandon the career she had so painstakingly built, ultimately deciding against emigration despite the mounting challenges.

Uranium Research and Renewed Collaboration

In 1934, after reading Enrico Fermi’s paper on neutron irradiation experiments on uranium, Meitner’s curiosity was once again ignited. Believing that a fusion of physics and chemistry was necessary, she approached her old friend Hahn for a joint research project, and he readily agreed. Thus, the collaborative research of Meitner, Hahn, and their assistant Strassmann began. However, during this time, Austria was annexed by Germany, and Meitner was formally placed under Nazi rule. With mounting pressure from party members, she was eventually forced to resign as she was labeled a “disruptive element” within the institute. Deeply hurt, she lamented to Hahn, “You left me to die.”

A Life-or-Death Decision: Meitner’s Flight

In 1938, following Austria’s annexation, Meitner found herself under direct Nazi control. Sensing imminent danger, she received asylum offers from her acquaintances Paul Scheller (Switzerland), Niels Bohr (Denmark), and James Frank (USA). She particularly hoped to go to Denmark, where her nephew Philisch resided, but her Austrian passport had already been declared invalid, making departure extremely difficult. Moreover, a new travel document was rejected on the orders of Himmler, leaving her completely cornered.

A Helping Hand and the Choice of a New Path

At that critical moment, Dutch physicist Dirk Koster stepped in to help. He gathered funds, offered to help her find employment, and even went to Berlin personally to pick her up. Simultaneously, an offer of acceptance came from the research institute of Manner Seigbourn in Sweden, and Meitner ultimately decided to make a fresh start in Sweden—for the sake of survival and to continue her research.

Disguised Travel and a Daring Escape

On July 12, 1938, after receiving a memento ring from Hahn, Meitner left Berlin under the guise of taking a “vacation.” The following day, accompanied by Koster, she boarded a train bound for the Netherlands. Along the way, Nazi border guards inspected her expired passport, and the train atmosphere grew tense. Miraculously, she evaded further scrutiny and safely arrived in Groningen, Netherlands. Soon after, she traveled to Sweden, where she began her life in exile. Despite the desperate circumstances, experiments by Hahn and Strassmann continued, and Meitner maintained regular correspondence with them.

A Historic Discovery from a Fateful Letter

While in Sweden in 1938, Meitner received a startling letter from her old friend Hahn: “When uranium is bombarded with neutrons, for some reason, barium appears—what on earth is happening?” Although her nephew Philisch initially suspected a measurement error, Meitner confidently replied, “Hahn could never have made such a rudimentary mistake.” Gradually, they deduced that this phenomenon was the fission of the atomic nucleus and, together, they were the first in the world to define the term “fission.”

Ethics as a Scientist, the Distance from Bombs

The discovery of nuclear fission later paved the way for atomic bomb development. However, Meitner consistently refused any involvement in weapons research. In 1943, when British scientists sought her collaboration, she firmly replied, “I have no intention of getting involved with bombs.” She drew a clear line between science for the benefit of humanity and science that leads to destruction. Even as the discoverer, her refusal to contribute to destructive purposes continues to challenge many scientists to this day.

Post-War Reunion and Final Separation

In 1946, Meitner temporarily left Sweden to serve as a visiting professor in the United States before returning home. In December of that year, she met with Hahn, who had come to Stockholm for the Nobel Prize ceremony. However, their views on post-war Germany sharply diverged—Hahn advocated supporting his homeland, while Meitner sternly criticized, “The scientists did not resist the Hitler regime sufficiently.” Consequently, she refused to return to Germany, steadfastly upholding her sense of responsibility as a human being and her conscience as a scientist throughout her life.

Advancements in Nuclear Physics

Meitner made significant contributions in nuclear physics, achieving major breakthroughs in the studies of actinium beta decay and nuclear fission.

 

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ハンス・エルステッド
【思考実験を提唱して黄金時代を率いた|電流と磁場を考察】⁻5/21改訂

こんにちはコウジです。
「エルステッド」の原稿を改訂します。

主たる改定点はリンク切れ情報の確認です。
FanBlog閉鎖に伴いリンクは無効としてます。
また、リンク切れ情報も目立っており、改訂。
細かい文章も再考しています。しっかり正確に。
そして沢山情報が伝わるように努めます。
(以下原稿) 

キルケゴールとヘーゲル
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【1777年8月14日生まれ ~ 1851年3月9日没】

デンマーク黄金時代の
リーダー_ エルステッド

ハンス・クリスティアン・エルステッド

; Hans Christian Ørsted

磁場の単位としてその名を残している人です。

ガウスと同じ年に生まれています。

ガウスやエルステッドの時代は電磁気学が

未開の時代だったとも言えます。

得られている知識が未だ断片的で、

全体像が見えていない状態で

手探りの把握を一つ一つ、数学的な

式化を含めて、ぐいぐい進めていたのです。また、

会社名としてもエルステッドは名を残しています。

デンマーク黄金時代と呼ばれる時代があり

その時代のリーダーでした。
思想が哲学として論じられて
哲学的論拠を考察していったのです。
そして、

エルステッドは「思考実験」の概念を
打ち出した人だと言われています。正に
パラダイムシフトを起こした人です。
具体的に思考実験の事例をあげて見ましょう。
時代と共に。
具体的な実験として実感できます。

ゼノンのパラドックス:
エレアのゼノン(ギリシアの哲学者)は、運動の概念を確立するために、
いくつかのパラドックスを提唱しました。たとえば、
アキレスとカメ・パラドックスは、アキレスがレースでカメに
有利なスタートを与えるならば、彼が常に残りの距離の半分を
カバーしなければならないので、彼がそれに決して追いつくことが
できないことを示唆します。これらのパラドックスは、
無限の性質と限度の数学的な概念について疑問を提起しました。

プラトンの洞穴寓話:
この思案実験(古代のギリシアの哲学者プラトンによって示される)は、
現実と認識の性質を調査します。寓話において、人々は洞穴内で鎖でつながれて、
現実として壁で影を認めます。それは、我々の認識が世界の本当の性質を正確に
意味するかどうかについて疑問を提起します。

ガリレオの落体:
ガリレオ・ガリレイは、一般運動のアリストテレスの見方に挑む為に
思案実験を行いました。彼は、異なる質量の2つの対象が同じ高さから
同時に落とされるならば、彼らが同時に地面に到着するだろうと提唱しました。
これは、より重い物がより速くなるというアリストテレスの確信を否定しました。
ガリレオの実験は、古典力学の発達への道を開きました。

ニュートンの砲弾:
アイザック・ニュートンは、軌道の運動の概念を調査するために、
この思案実験を使いました。彼は、速さを上げることで山から砲弾を
発射することを想像しました。砲弾が十分な速さで発射されるならば、
それは曲がった軌道に沿って行って、結局地球を軌道に乗って回り続ける
だろうと予測したのです。この思案実験は、重力の理解を展開するのを助けました。

ヤングのダブルスリット実験:
ヤングの実験が光の波動説‐粒子説の二元性としばしば関係しています。
それは波でまず最初に行われました。トーマス・ヤングの実験は、
2つの切れ込みを入れたゲーツを使い、結果として生じる干渉パターンを観察してみました。
この実験は光の波状の性質を示して、光が小片だけとして単にふるまう
という普通の確信に挑戦しました。

エルステッドは

コペンハーゲン中心に活躍していました。

其処は後に量子力学が出来ていく上で

重要な議論が交わされる場になります。

また、エルステッドは

童話作家のアンデルセンとは親友です。

また、エルステッドの兄弟はデンマーク

首相を務めています。

こうった「こぼれ話」が豪華な人です。

 エルステッドの業績

物理学者としての業績として大きいのは

電流が磁場を作っていることの発見です。

それは1820年4月の出来事でした。電流近傍の

方位磁針は北でない方向を向いたのです。

そこから数年の内にビオ・サバールの法則、

アンペールの法則に繋がります。

 

エルステッドが物理学と深く関わる

きっかけとなったのはドイツのリッター

という物理学者との出会いでした。

エルステッド独自のカント哲学に

育まれた思想は後の物理学にはっきりした

方向性を与えたと思えます。

エルステッドは多才な人物で、

博士論文ではカント哲学を扱っています。

他に美学と物理学でも学生時代に

賞を受けています。電流と磁場の関係も

カント哲学での思想、自然の単一性

が発想の根底にあったと言われています。

晩年は詩集を出版しています。

気球から始まった文章でした。




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 About Oersted

Hans Christian Ørsted

That person is the one who has left its name as a unit of Magnetic field. He was born in the same year as Gauss.

It can be said that the era of Gauss and Oersted was an era when electromagnetics was undeveloped. The knowledge gained was still fragmented, and I was groping for each and every one of them, including mathematical formulation, without seeing the whole picture. In addition, the name remains as the company name. There was an era called the Danish Golden Age, and Oersted was the leader of that era.

Oersted is said to have come up with the concept of a “thought experiment.” He is exactly the person who caused the paradigm shift. He was active in Copenhagen.

It will be a place where important discussions will be held later in the development of quantum mechanics.

Oersted is also a close friend of the fairy tale writer Andersen. In addition, Oersted’s brother is the Prime Minister of Denmark. Such a “spill story” is a gorgeous person.

 Job of Oersted

A major achievement of his work as a physicist is his discovery that electric current creates a magnetic field. It was an event in April 1820. The compass near the current pointed in a direction other than north. Within a few years, it will lead to Biot-Savart’s law and Ampere’s law.

It was the encounter with a physicist named Ritter in Germany that inspired Oersted to become deeply involved in physics.
I think that the ideas nurtured by Oersted’s original Kant philosophy gave a clear direction to later physics.

Oersted is a versatile person, and his dissertation deals with Kant’s philosophy. He has also received awards in his school days in aesthetics and physics. It is said that the relationship between electric current and magnetic field was based on the idea of ​​Kant’s philosophy and the unity of nature.

Oersted published a collection of poems in his later years. He was a sentence that started with a balloon.

 

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ヨハン・C・F・ガウス
【ガウス分布|磁束密度の単位|ガウスの法則】⁻5/20改訂

こんにちはコウジです。
「ガウス」の原稿を改訂します。

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また、リンク切れ情報も目立っており、改訂。
細かい文章も再考しています。しっかり正確に。
そして沢山情報が伝わるように努めます。
(以下原稿)

ガウス正規分布Tシャツ
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【1777年4月30日生まれ ~ 1855年2月23日没】

ドイツ生まれのガウス

ドイツのガウスは18世紀の数学者にして、物理学者にして、

天文学者です。ガウスの業績として大きいのはガウス分布、

ガウス関数、ガウスの最小自乗法、ガウスの法則等です。

物理学というよりも数学で仕事を残しています。 

物理では磁束密度の単位に名を残しています。

数学で出てくるガウス分布はガウスの考察した関数

で表されていて、現代でも統計データの処理

で多用されます。実際にサンプル数が多くなると

この分布での表現が適していて「データの中心値」

を真ん中にしてグラフが綺麗な左右対称の山型となります。

山の頂上と裾野の「形」がガウス分布特有の形になります。

 

また、地球磁気の研究に関連した話として、

フーリエ級数展開に関しての研究を進め、

高速な計算方法を開発しました。特に、

データ数を2倍し続ける場合についての議論を構築

していますが、それは後の時代に使われる

高速信号処理器の中での作動原理と本質的に同じものでした。

200年以上前に数学的な「デシャブー現象」があったのです。

ガウスの法則の導出

電磁気学の世界で出てくる「ガウスの法則とは

電荷量が取り囲む曲面から計算される。

といった有名な法則です。より細かくは

電束を「面積分」した総和が電荷密度の体積積分の総和と等しいと考えられ、その体積の内側にある電気の源を電荷と定義出来るのです。実際に電気の担い手が電荷だと考えると、地上の電位を基準として特定の等電位の導体を考えてみて、それよれり電荷密度が低い状態を正に帯電した環境、基準より電子密度が濃い状態を負に帯電した環境と考える事が出来るのです。

モデルとして電束、電荷密度を考えた時に伝記の担い手が沢山あれば良いわけです。
実験で何度も吟味されていった法則がガウスの法則です。

こういった考え方を進め、ガウスは

電気が流れていく状態を記述しました。

また、よく使われているCGS単位系の中に

ガウス単位系とも呼ばれる単位系があります。

パトロンがその生活を支えたりしていた、という時代背景

もありガウスは教授となる機会は無かったようですが、

デデキンドとリーマンは彼の弟子だったと言われています。

個人的にはやはり、物理学者というよりも数学者として

沢山の仕事を残してきた人ったと思います。

そして、

独逸人らしい厳密さで現象を極めたのです。



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Gauss of Germany 

Gauss of Germany is an 18th century mathematician, physicist and astronomer. His major achievements in Gauss are Gaussian distribution, Gaussian function, Gaussian least squares method, Gauss’s law, etc. He has left his name in physics as a unit of magnetic flux density.

The Gaussian distribution that appears in mathematics is represented by the function that Gauss considered, and is often used in the processing of statistical data even in modern times. When the number of samples actually increases

The expression in this distribution is suitable, and the graph becomes a beautiful symmetrical mountain shape with the “center value of the data” in the center. The “shape” of the top and bottom of the mountain is unique to the Gaussian distribution.
In addition, as a story related to the study of geomagnetism, Gauss proceeded with research on Fourier series expansion, and Gauss developed a high-speed calculation method. He specifically builds a debate about when he keeps doubling the number of data, which is essentially the same principle of operation in high-speed signal processors used in later times. There was a mathematical deshabu phenomenon over 200 years ago.

It is a famous law that appears in the world of electromagnetism, such as “Gauss’s law is calculated from the curved surface surrounded by the amount of electric charge.”

electrical property of surface

The sum of the surface integrals of the electric flux is considered to be equal to the sum of the volume integrals of the charge density, and the source of electricity inside that volume can be defined as the charge. Considering that the actual bearer of electricity is the electric charge, consider a conductor with a specific equipotential potential based on the electric potential on the ground. You can think of the state as a negatively charged environment. Advancing this way of thinking, Gauss described the state in which electricity is flowing.

In addition, there is a unit system called Gaussian unit system among the commonly used CGS unit systems.

Gauss did not seem to have had the opportunity to become a professor, partly because the patrons supported his life, but it is said that Dedekind and Lehman were his disciples.

Personally, I think Gauss has left a lot of work as a mathematician rather than a physicist.

And Gauss mastered the phenomenon with his unique rigor.

 

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A=マリ・アンペール
【電流の仕組みを分かり易く実験で説明】⁻5/19改訂

こんにちはコウジです。
「アンペール」の原稿を改訂します。

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(以下原稿)

ネジきりダイス
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【1775年1月20日生まれ ~ 1836年6月10日没】

 アンペールの生い立ちと足跡

その名は正確にはアンドレ=マリ・アンペール_

André-Marie Ampère。フランス・リヨンに生まれます。

当時、現象整理の進んでいなかった中で
電磁気現象の理解を深めました。
アンペールは電磁気学の創始者の一人だと言えます。

アンペールの父は法廷勤務の真面目な人だったようですが、
フランス革命時に意見を述べすぎて断頭に処せられてしまいます。
そしてアンペールは大変なショックを受けたと言われています。
革命は色々な傷跡を残していたのですね。

アンペアはアンペールの名にちなみます。また、

アンペールの名は右ねじの法則で有名です。

(右ねじの法則をアンペールの法則という時があります)

内容としては、一般的な右方向(時計方向)に

回していく事で進むような、ねじを使った例えです。

そのねじを手に取ってみた時にネジ山のイメージ

が磁場をイメージしていて、ネジが進んでいく方向が

電流の進んでいく方向をイメージしてます。

別のイメージで例えると直流電流が流れる時に

ネジの尖った方が電気の流れる方向で

ネジ山方向が磁場の発生するイメージです。

 

 アンペールの業績

アンペールの例えはとても直観的で

分かり易いと思えます。学者が陥りがちな

「独善的」とでも言えるような分かり辛い説明

ではなく、誰に伝えても瞬時に「おおぉ!!」

と感動出来る事実の伝え方ですね。

また、アンペールはこの事実を伝えるために

二本の電線を平行に使い、

電気が流れる方向を同じにしたり・反対にしたりして

その時に電線が引き合い・反発する例を示しました。

この事は電気を流した時の磁場の発生する

方向のイメージから明らかです。

電磁気学が発展していない時代に、

大衆を意識して分かり易い実験法が求められる

時代に明確な事実を示したのです。

導線の周りに発生する磁場を想像してみるとよいのです。

今でも電流の仕組みを子供に示す事が出来るような

素晴らしい実験だと思います。

目に見えない「磁場」という実在が

如何に振る舞うかイメージ出来ます。

磁場という実在がはっきり掴めていない時代に

アンペールは目に見える形で磁場を形にしたのです。

それは大きな仕事だったと言えます。後世に

そこからさらに理論は発展していくのです。



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 Life of Ampere

The name is André-Marie Ampère to be exact. He is born in Lyon, France.

He gained a better understanding of electromagnetic phenomena and is considered one of the founders of electromagnetics, even though he was not well organized at the time. Ampere’s father seems to have been a serious court worker, but he was decapitated during the French Revolution by overstated his opinion. Ampere is said to have been very shocked. The revolution left a lot of scars, didn’t it?

The unit ampere of electric current is named after Ampere. Also, Ampere’s name is famous for the right-handed screw rule. (Sometimes the right-handed screw law is called Ampere’s law.) The content is an analogy using a screw that advances by turning it in the general right direction (clockwise direction).

Job of Ampere

When I pick up the screw, the image of the screw thread is the image of a magnetic field, and the direction in which the screw advances is the direction in which the current advances.

Another image is that when a direct current flows, the pointed screw is in the direction of electricity flow and the magnetic field is generated in the screw thread direction.

Ampere’s analogy seems very intuitive and straightforward. It’s not an incomprehensible explanation that scholars tend to fall into, even if it’s “self-righteous,” but it’s a way of telling the fact that you can instantly be impressed with “Oh.”

Ampere also used two wires in parallel to convey this fact, and showed an example in which the wires attracted and repelled when the directions of electricity flow were the same or opposite.

This fact is clear from the image of the direction in which the magnetic field is generated when electricity is applied.

In an era when electromagnetics was not well developed, Ampere showed clear facts in an era when publicly conscious and easy-to-understand experimental methods were required.

Imagine the magnetic field that occurs around a conductor.

I think it’s still a wonderful experiment that can show children how the electric current works.

You can imagine how the invisible “magnetic field” actually behaves.

Ampere visibly shaped the magnetic field in an era when the reality of the magnetic field was not clearly understood. It was a big job. The theory develops further from there in posterity.

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こんにちはコウジです。
「ヤング」の原稿を改訂します。

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光学の基礎
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【 1773年6月13日生まれ ~ 1829年5月10没】

ヤングと時代背景

イギリスのヤング(Thomas Young)は
ゲッティンゲンで医学の学位を得て
ロンドンで開業医として仕事を始めます。
20代後半で自然学の学者となり、同時に
医師として乱視や色の知覚などの研究をします。
時代としてはニュートンの体系化が進んで
物理学では応用的な研究が進んでいた時代でした。
20世紀初頭の多分野における発展が進む時代への
過渡期にあったのです。量子力学が発展していく
土壌を育んでいったのです。

ヤングの業績

ヤングの業績として大きなものは何より「光の3原色の概念」を初めとした光学の研究です。光が波動であるという事実とその波動を人体がどう感じて再現性の高い表現が出来るか、別言すれば色んな人が特定の光を感じる時に、どんなパラメターを選んで属人性の無い表現が出来るかという研究です。

お医者様としての仕事の中で、ヤングは沢山の視覚に対する質疑応答をしていき、沢山の人の共通の問題や、(乱視などの)病的な問題に対しての知見を積み重ねる中で、皆の目に入ってくる「光」という現象を考えていったのです。

そういった研究の中で光学の研究を進めて「光の波動説」の考え方を使い、
干渉といった現象を説明していったのです。

光の波動説再考

ここで、初学者の理解が混乱するといけないので、もう少し細かく解説します。量子力学的に考えたら光には二面性があって「粒子的な側面」も存在します。後にアインシュタインの提唱した光電効果はその側面です。また、原子核反応を考える時には「光子」の存在を考えた上で話を進めたら非常に分かりやすい説明がつく現象が沢山あります。

実際にヤングの時代にはそういった理解は無くて「光」とは「粒子」なのか「波動」なのかという二者択一の議論が主だった、と想定して下さい。おそらくそうした仮定から話を始めた方が議論が進みやすいと思えます。

量子力学以降の理解体系では観察対象の大きさが小さくなる過程で物質には二面性が出てきます。それ観測に対する問題であるとも考えられますし、現状の理解体系の「見方」なのであるとも言えます。

ヤングはそうした議論の始まりを医学の視点から入って理学の世界で分かる言葉で表現しました。その他、ヤングは音の研究で不協和音が最も少ない調律法を編み出したり、弾性体の研究でヤング率と呼ばれていく表現を駆使したりして理解を進めました。

〆最後に〆

 

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2020/10/02_初稿投稿
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Young and historical background

Thomas Young of England earned a medical degree in Göttingen and began his work as a practitioner in London. In his late twenties, he became a scholar of natural sciences and as a doctor he pursued research on astigmatism and color perception. It was an era when Newton was systematized and applied research was progressing in physics. It was in a transitional period of multidisciplinary development at the beginning of the 20th century. I would like to incorporate exchanges between such fields as the revision progresses.

Young’s achievements

The major achievement of Young is research including the concept of the three primary colors of light. The fact that light is a wave and how the human body feels that wave and can express it with high reproducibility, in other words, when various people feel a specific light, what parameters are selected to express without belonging life It is a study of whether it can be done. As a doctor, I have a lot of questions and answers about vision, and as I accumulate knowledge about common problems of many people and morbid problems (such as astigmatism), it comes to everyone’s eyes. I was thinking about the phenomenon of “light.”

In such research, I proceeded with research on optics and explained phenomena such as interference using the “wave theory of light”.

Rethinking the wave theory of light

Here, I will explain it persistently in case the understanding of beginners is confused. From a quantum mechanical point of view, light has two sides, and there is also a “particle-like side”. The photoelectric effect proposed by Einstein is one example. Also, when considering nuclear reactions, there are many phenomena that can be very explained if we proceed with the discussion after considering the existence of “photons”. Imagine that there was no such understanding in Young’s time, and there was even a debate about whether “light” was a “particle” or a “wave”. Perhaps it’s easier to discuss if you start with that assumption. In the understanding system after quantum mechanics, the smaller the object to be observed, the more two-sided the substance becomes. It can be said that it is a problem for observation, and it can be said that it is a “view” of the current understanding system.

Young expressed the beginning of such a debate from a medical point of view in words that can be understood in the world of science. In addition, Young advanced his understanding by devising a tuning method with the least dissonance in his research on sound, and by making full use of an expression called Young’s modulus in his research on elastic bodies. 〆