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J・R・マイヤー
【熱と仕事の変換|エネルギーの概念の確立に貢献】‐12/10改訂

こんにちはコウジです。
半年ごとの既存記事見直しの作業です。
今回は中世19世紀に概念・手法を確立していった偉人を紹介します。
では、ご覧ください。内容を整理し、リンクを見直しました。
現時点での英訳も考えています。
(以下原稿です)

世界は物理で出来ている
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【1814年11月25日生まれ ~ 1878年3月20日没】

エネルギー概念を切り開いた物理学者 ― ユリウス・ロベルト・フォン・マイヤー

ユリウス・ロベルト・フォン・マイヤー
(Julius Robert von Mayer)は、
熱と仕事の関係に着目し、
エネルギー保存の法則の礎を築いたドイツの物理学者です。
「エネルギー」という現代物理学の基本概念の確立に
大きく貢献し、熱力学第一法則の成立を支えた
研究者のひとりとして世界的に知られています。


画像出典:Wikimedia Commons(Public Domain)


マイヤーの生い立ちと学生時代のエピソード

マイヤーは1814年にドイツで生まれ、チュービンゲン大学で医学を学びました。
実験が好きで化学の講義にも積極的に参加していたほか、学生運動的な活動
に関わり、当局と衝突して停学処分を受けたこともあります。

しかし、その期間を無駄にせず、多くの学問的知識を習得した
と言われています。
しぶとく、学びに貪欲な性格が伝わるエピソードです。


熱帯航海での“赤い静脈血”の発見 ― エネルギー概念への出発点

大学卒業後、マイヤーは見聞を広めるためにオランダ領
東インド諸島へ向かう船の軍医となります。

航海中、マイヤーはある異変に気づきます。瀉血で採取した船員の
静脈血が、寒い地域で見るよりも鮮やかな赤色だったのです。

この観察からマイヤーは次のような仮説を立てました。

  • 血液は酸素量が多いほど赤い
  • 熱帯では体温維持に多くの酸素が必要ないのではないか
  • 酸素消費は体温維持にも、人間の運動にも関係しているのではないか

これらの推論が「熱と運動は何らかの形で関連し、互いに変換可能である」
という発想につながり、後に熱と仕事の等価性を提唱する重要な契機になりました。


エネルギー保存の法則の成立へ ― マイヤーの独創的な洞察

マイヤーは、ニュートン力学で扱われる力学的な仕事、熱の発生、
電気による作用などの現象を広く捉え、これらが互いに変換し合う
という概念に到達しました。

その結果、「熱と仕事は同じ本質を持つ量である」という考えを提示し、
現代のエネルギー保存則の原型となる理論を打ち立てました。

1842年に『Remarks on the Forces of Inorganic Nature』という論文を発表し、
熱と仕事の関係を明確に示しましたが、当初は学界でほとんど注目されませんでした。

しかし後に、ヘルマン・フォン・ヘルムホルツやリービッヒらが
その重要性を評価し、彼の研究は再び光を浴びることになります。

その功績が認められて、マイヤーは1871年にイギリス王立協会より
コプリ・メダルを授与されました。
自然科学における最高の名誉のひとつです。


晩年とその後の評価

マイヤーは1878年3月20日、64歳で亡くなりました。
哲学者エルンスト・マッハは、マイヤーを次のように評しています。

「マイヤーは自然の探求において、比類なく重要かつ広汎な見識をもっていた。」

特にエネルギーの概念を導入し、その保存則の成立に貢献した点が大きく評価されています。
今日でも、マイヤーは「エネルギー概念の提唱者」と呼ばれることがあります。


まとめ:エネルギーの“始まり”に立ち会った人物

ユリウス・ロベルト・フォン・マイヤーは、熱と仕事を結び付けることで、
エネルギーという物理学上の普遍的な概念を切り開いた研究者です。
現代科学のあらゆる分野で使われるエネルギーの基礎は、
彼の洞察と観察によって大きく前進しました。

なにより、エネルギーの概念正確には マイヤー、ヘルムホルツ、ジュール
の3名が独立に提唱していますが、、
マイヤーはエネルギー保存則を
最初期に提唱した研究者の一人として位置づけられています。

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以上、間違い・ご意見は
以下アドレスまでお願いします。
最近全て返事が出来ていませんが
全て読んでいます。
適時、改定をします。

nowkouji226@gmail.com

2021/04/03_初稿投稿
2025/12/10_改定投稿

舞台別の纏め
時代別(順)のご紹介

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(2021年9月時点での対応英訳)

If you write down the name,
Julius Robert von Mayer,

A German physicist. He believes that heat and work can be converted to each other, and is well known for the law of conservation of energy and Mayer’s relations for specific heat.

First, Meyer studied medicine at the University of Tubingen. He liked experiments, and Meyer also took chemistry lectures in addition to medicine at university. He also seems to have organized a student union and confronted the authorities at the same time. As a result, Meyer will be suspended.

Mayer and Energy

However, Meyer seemed to have had a good time taking advantage of his suspension period without losing. He is a reluctant man. Later, Meyer became a surgeon in the Dutch colony to spread his knowledge. During his voyage in the East Indies, Meyer notices something. The venous blood of the phlebotomized sailors had a brighter red color than that of cold regions. Meyer’s hypothesis is

① Blood is red when there is a lot of oxygen in the blood

② There is too much oxygen in the tropics
Isn’t it necessary?

③ To maintain body temperature in the tropics
It requires less oxygen.

Therefore, further inference about the relationship between heat and exercise suggests that oxygen consumption is related to “maintenance of body temperature” and “results of human exercise”. That’s why I suspected that heat and exercise had something to do with each other. It’s his unique perspective. After that, we will continue to experiment independently.

Meyer broadly captures forces in Newtonian mechanics, heat, and forces derived from electricity, and envisions concepts that will be shown later in terms of workload. He interacts between the physical quantities that have been discussed separately, and later establishes the law of conservation of energy.

Hermann von Helmholtz and Liebig also evaluated Meyer’s achievements, and as a result, Meyer became more widely known. He has also been sent a Copley Medal by the Royal Society. He died at the age of 64 on March 20, 1878, seven years after receiving his medal. “Meyer had an unparalleled importance and widespread insight in the quest for nature,” Ernst Mach said. In particular, the evaluation contributed greatly to the establishment of the concept of energy, and some people evaluated it as an advocate of the concept of energy.

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エヴァリスト・ガロア(Évariste Galois)
【数学者にして革命家_体論や群論を確立】-12/9改訂

こんにちはコウジです。
半年ごとの既存記事見直しの作業です。
今回は中世19世紀に概念・手法を確立していった偉人を紹介します。
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(以下原稿です)

ガロア理論12稿
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エヴァリスト・ガロア
(Évariste Galois, 1811年10月25日 – 1832年5月31日)
は、フランスの数学者であり革命家です。

激動の時代に生き、恋に命を燃やしました。
フランス語の原音 [evaʁist ɡalwa]に忠実に
「ガロワ」と表記されることもあります。

ガロアの数学的業績

ガロアの業績を纏めてみます。

ガロアの先見的研究と理論の構築

数学者として10代で体論や群論の先駆的研究を行い、
ガロアはガロア理論を用いて、アーベル‐ルフィニの定理
の証明を大幅に簡略化した。さらに、どのような場合に
代数的解が存在するかを特徴付け、数学史上初めて
カテゴリー論的操作で理論の基礎を築いた。

ガロア理論の多方面への影響

ガロア理論は、現代数学の扉を開くとともに、
相対性理論や量子力学、理論計算機科学など
様々な分野で重要なツールとなっている。
にもかかわらず、当時のパリ科学アカデミーや
ガウス、コーシー、ヤコビといった偉大な数学者たちには
十分に理解されず、生前は評価されなかった。

ガロアの遺書と未来への予見

ガロアの友人宛の遺書には、
「僕にはもう時間がない (je n’ai pas le temps)」
という言葉とともに、代数的に解けない
五次以上の方程式の解を楕円モジュラー関数で与える
アイデアが記されている。この手法は、彼の死後
50年を経てシャルル・エルミートによって確立され、
後世の数学者たちに永年の研究対象を提供した。


成果のまとめ

先見的研究:体論や群論の研究によりガロア理論を構築

多分野への影響:物理学や計算機科学にも応用され、現代数学の基礎を形成

未来予見:遺書に示されたアイデアが後の数学的発展に大きく寄与した

ガロアの生涯:ポール・デュピュイの史観

ガロアは難しい。その理論はとても難しい。
とくに群論の内容が難解です。半面で一般には、
ガロアの激動の生涯の方がよく知られています。

ガロアの生涯とその研究史:忘れられた天才の足跡

ガロアの数学的業績は、彼の死後約40年経ってから
世間に認められるようになりました。しかし、
彼の生涯や人物像は長らく注目されなかったのです。

初の本格的な伝記研究

1896年、高等師範学校の歴史学教授ポール・デュピュイが、
ガロアの母方の親戚や姉の遺族、存命の学友から証言を集め、
約70ページにわたる『エヴァリスト・ガロアの生涯』
を発表しました。これが、ガロアの生涯を体系的に
記録した最初の試みとなりました。

ガロアの少年時代の肖像

同時に、15歳頃のガロアの肖像画が姉の遺族の所蔵
から発表され、彼の若き日の姿を
後世に伝える重要な資料となりました。
若かりし日の姿を何時までも我々は見てます。写真では
ありませんが本人をイメージさせる貴重な絵です。

研究史への影響

デュピュイの論文は、その後のガロア研究の原典
として評価され、現代まで多くの研究者に影響を与えています。
なお、以下の記述は特に注記がない限り、
デュピュイの論文に基づいています。

エヴァリスト・ガロアの波乱に満ちた若き日

エヴァリスト・ガロアは、才能豊かな数学者として
その生涯を歩みましたが、幼少期からの数々の試練や悲劇が、
彼の運命を大きく左右しました。以下では、家族背景や学校での
激動の経験、そして転機となった出来事についてご紹介いたします。

家族と初期教育:教養溢れる家庭と悲劇の影

ガロアは、お父様が公立学校の校長で後に町長に
就任した家庭に生まれました。また、
ガロアの母も高い教養を持っておられました。
家族は温かい雰囲気の中で育ちましたが、父は1829年に
自殺し、教会側の中傷により家族に深い傷が残りました。
歴史の中で詳細は分かりませんが、教会の司祭たちと
ガロアの父は反目していたようです。ガロアの中での
心的な影響は計り知れません。そんなガロアは
幼い頃は母の元で教育を受け、
基礎を固めながらも、やがてその才能は
自らの努力で花開くことになります。

ルイ=ル・グランでの反抗と数学への目覚め

12歳まで母に教えられた後、ガロアはパリの有名な
寄宿制学校「リセ・ルイ=ル=グラン」に入学しました。
当時の保守的な校内環境に反抗心を抱きながらも、
彼はラテン語やギリシア語で優秀な成績を収めました。
しかし、学業が停滞すると留年し、暇を持て余した彼は
数学の授業に没頭。数学教師のヴェルニエの下、ルジャンドルの
教科書に熱中し、わずか2日間で2年間分の教材を読み解く
など、驚異的な才能を示しました。

才能への誤解と運命の転機

ガロアは若くして飛び級し、数学特別級へと進級しましたが、
物理や化学では低評価を受けるなど、その才能は誤解される
こともありました。1829年、彼は初の論文を発表するも、
当時の権威ある数学者コーシーの不在や家族の悲劇が影を落とし、
重要な論文が紛失するという運命に見舞われました。さらに、
エヴァリストは再挑戦するも入学試験で失敗し、最終的に
準備学校への入学とバカロレア合格で学費支給の条件を得る
という苦労の日々を送ることになりました。


成果のまとめ

家庭環境と悲劇:豊かな教養に恵まれながらも、
父の自殺と家族中傷という苦難を経験

学校での反抗と数学への没頭:リセ・ルイ=ル=グランで
反抗心を燃やし、数学に目覚める

才能の誤解と転機:若くして飛び級しながらも、重要な論文の紛失や
試験失敗など、運命的な挫折を乗り越えた

ガロアの契約書
師範学校時代
卒業後に10年間公教育のために働く旨の宣誓書
提出の少し前に、ガロアは以前コーシーが紛失した
論文を書き直した上で、改めてフランス学士院に提出した。
だが、その審査員で論文を預かっていた
ジョゼフ・フーリエが急死したため、
またしても論文は紛失してしまいました。
こうして立て続けに起きた不運や挫折は、
ガロアの政治活動をますます活発にさせた。

準備学校において、ガロアはオーギュスト・シュヴァリエ
という共和主義者と出会っています。シュヴァリエの影響で
共和主義に傾倒していったガロアは、フランス7月革命
が起きた時に自分も参加しようと試みました。

しかし、日和見的な校長のジョセフ・ダニエル・ギニョー
はそれを許さず生徒を校舎に閉じ込め、革命収束後に
発足した旧態依然としている臨時政府に従う旨を決定しました。

武器を手にして革命に参加し、戦火に身を投じた
理工科学校とのあまりの対応の違いに、
ガロアは反発を強めていったのです。

8月6日、準備学校は「師範学校」(École Normale)
と改められ、修業期間が2年から3年に延びたため、
早い卒業を望んでいたガロアを一層苛立たせた。
ガロアは急進共和派の秘密結社「民衆の友の会」
(Société des amis du peuple)(fr)に加わり、さらに
度々校長の言動に反発したため、
目を付けられるようになりました。

12月3日、一連のギニョーの対応を嘲笑するような
ガロアの記事を学校新聞で発表したため、
ギニョーは12月9日にガロアを追放し、
1831年1月3日に正式な放校処分が決定しました。

運命に翻弄されたガロアの青年期

要約

ガロアは再提出した論文がまたしても失われる
という不運に見舞われ、さらには教育制度への
不満や革命への共鳴も重なって政治活動へと
傾倒していった。準備学校では校長との対立も激化し、
ついには放校処分を受けるに至ります。

二度にわたる論文紛失と政治への目覚め

ガロアは、紛失された最初の論文を改めて書き直し、
再びフランス学士院へ提出したが、担当の
フーリエが急死し、論文は再び失われた。
この理不尽な不運により、彼は
政治的関心をさらに強めていく。

革命への共鳴と準備学校での葛藤

フランス7月革命の際、共和主義者である
シュヴァリエの影響もあり、ガロアは
革命への参加を希望した。しかし、学校側は
生徒を校舎に閉じ込めるなど保守的な対応をとり、
理工科学校の積極的な姿勢とのギャップが
ガロアの不満を増幅させました。

秘密結社への参加と放校への道

学校が「師範学校」に改称され修業年数が延長されると、
早期卒業を望んでいたガロアの反発は頂点に。
急進的な秘密結社「民衆の友の会」に加入し、
学校新聞では校長を嘲る記事まで書いた結果、
最終的に放校処分を受けることとなった。

投獄と死

投獄から決闘死まで―運命に挑んだガロア最後の日々

要約
ガロアは刑務所での辛い日々を送りながらも、
数学に対する情熱を捨てず、仲間との交流を通して
精神を保っていた。しかし失恋や決闘
といった出来事が重なり、わずか20歳で
その短い生涯を終える。最期には
「死ぬのには勇気がいる」と語ったガロアの姿は、
情熱と孤独が交差する青年の象徴であった。


獄中での苦悩と孤独、それでも続いた数学への執念

ガロアはポアソンから返却された論文を受け取りますが、
説明不足を指摘され心折れます。また獄中では
飲酒の強要や虐めに遭い、身体も精神も
蝕まれていった。それでも家族やシュヴァリエとの面会、
そして論文の推敲を続ける姿には、彼の執念が滲んでました。


失恋と絶望、そして「僕にはもう時間がない」

刑務所を仮出所したガロアはコレラ禍の中、
療養所で失恋を経験。心の支えだった
シュヴァリエに宛てた手紙には、絶望的な
感情と共に未来への予感がにじんでいた。
さらに5月末には「決闘を申し込まれた」
と語り、自身の論文と着想を最後に
伝えようと急いで書き残しています。


最期の決闘と葬儀―二十歳の勇者が遺した言葉

1832年5月30日、ガロアは決闘で重傷を負い、
その場に放置された。救助された後も回復せず、
弟アルフレッドに
「泣かないで、死ぬには勇気がいる」
と語り、その言葉を最期にこの世を去った。
葬儀では多くの共和主義者が集まり、
彼の思想と勇気を称えた。現在は
遺体の正確な場所も不明だが、1
982年に記念碑が建てられ、
若き数学者の精神は今なお語り継がれています。

新資料による再解釈と「陰謀説」の浮上

1993年、イタリアの数学史研究者ラウラ・リガテッリは、1832年当時の
リヨンの新聞に掲載された、ガロアの死に関する新資料を発掘しました。
その記事には、決闘の相手がイニシャル「L.D.」と記されており、
これは急進共和派の青年デュシャートレである可能性が高いとされます。

記事によれば、決闘は通常の格式あるものではなく、**一方にだけ弾を込めた
“片弾式決闘(duel au pistolet truqué)”**であった可能性があります。
つまり、形式的には決闘であっても、実質的には
“処刑” に近い状況だったのではないかという疑念が生じているのです。

この「片弾」形式は、当時の政治闘争の中で
“不要になった人物” を処理するための手段として使われた記録が残っており、
ガロアもまた急進派内部の対立や密告疑惑の渦中にいたため、
標的にされた可能性が指摘されています。

ガロアをめぐる政治的緊張と「排除」の論理

ガロアは急進共和派の若き象徴であり、秘密結社「民衆の友の会」でも
目立つ存在でした。その一方で、
同会内部には派閥争いや密告者探しが横行していた時期でした。

放校後に逮捕され投獄された際、ガロアは
“内部情報を漏らしたのではないか”という疑いを仲間からかけられた形跡
もあります。本人は無実だったが、革命運動はしばしば「疑い」が命取りになる。

こうした背景の中で、

  • ステファニーをめぐる恋愛のもつれ

  • 急進派内部の派閥対立

  • 彼の強烈な個性と政治的突出

が複雑に絡み合い、
誰かにとって“消えてほしい存在”だった
という陰謀説が生まれたのです。

決闘後の不可解な処遇

決闘の翌朝、腹部を撃たれ倒れていたガロアは、
救助されたものの長時間放置されていました。
同行していた“立会人”たちはその場をすぐに離れており、
助けようという意思が感じられないのも不自然だとされています。

その後、病院に運ばれたガロアは、
弟アルフレッドを前にして、

「泣くな、死ぬには勇気がいる」

と語り、静かに息を引き取ったそうです。

彼の葬儀には多くの共和主義者が集まったものの、
決闘に関する調査は行われず、立会人に対する尋問もなかったそうです。
政治的に扱いづらい事件であったことが想像されます。


事故か、陰謀か――いま残る謎

ガロアの死をめぐる議論は、

①恋愛をめぐる決闘説(伝統的な解釈)
②急進共和派内部の粛清・陰謀説(現代史料に基づく解釈)

の二つに大きく分かれます。

真相は今も断定できないが、
彼が決闘前夜に数学的遺稿を急いで整理し、
「僕にはもう時間がない」と書き残したことを考えれば、
単なる“若気の至り”では説明できない何かを感じさせます。

ガロアは、数学と革命に人生を賭けた若き天才であり、
その死さえも、未だ多くの謎に包まれているのです。

ガロアの死後に花開いた才能―理解されるまで

要約
ガロアの死後、友人や家族は彼の遺志を継いで論文を世に出そうとしたが、当初は誰にも理解されなかった。しかし、リウヴィルの尽力で発表に至り、その後の数学者たちによって徐々に評価され、やがて「ガロア理論」として確立された。彼の数学的遺産は長い年月をかけてようやく世に受け入れられていった。


最初の挑戦:シュヴァリエとアルフレッドの努力

ガロアの死後、友人シュヴァリエは『百科評論雑誌』に遺稿を掲載し、弟アルフレッドと共に著名な数学者たちに論文の写しを配布。しかし、その斬新すぎる内容は当時の学者たちには理解されず、ガロアの真価はなかなか評価されなかった。


リウヴィルの発見:理解者の登場と初の正式発表

転機が訪れたのは、数学者ジョゼフ・リウヴィルの手に論文の写しが渡ったこと。リウヴィルは内容を読み解く努力を続け、ついに1846年にガロアの論文を自身の編集する数学雑誌に掲載。ガロアが認められなかった理由も明確に分析し、再評価への道を開いた。


広がるガロア理論の波――後世の数学者たちの継承

その後、リヒャルト・デーデキントやカミーユ・ジョルダンなどがガロア理論を講義や著作を通じて広めていく。特にジョルダンの著書『置換と代数方程式論』はガロアの理論を本格的に体系化した記念碑的な一冊である。さらに、1897年にはエミール・ピカールの序文付きで『ガロア全集』が刊行され、若くして散った天才の業績がついに歴史に刻まれることとなった。

若き天才数学者ガロアの謎:決闘とその背後にある陰謀説

エヴァリスト・ガロアは、20歳という若さで
命を落とした天才数学者です。彼の死には、
単なる「決闘での事故」では語りきれない
複雑な事情があると、長年にわたって議論されてきました。

この章では、ガロアの死の真相をめぐる2つの側面
—「決闘の真相」と「陰謀説」——について、
当時の証言や後年に発見された資料をもとに、
わかりやすくご紹介します。

恋のもつれ?ガロアとステファニーの関係

ガロアが命を落とすきっかけとなった「決闘」は、
長い間、ある女性の名誉をめぐるものだとされてきました。
後にわかったその女性の名前は、ステファニー・フェリス
・ポトラン・デュ・モテル。ガロアが療養していた
施設の医師の娘でした。

彼は彼女に恋をし、求婚までしたようですが、
ステファニーは丁寧な手紙でこれを断りました。
残された手紙の内容からは、彼女がいわゆる
「色女」などではなく、礼儀正しく真摯な人物
だったことが読み取れます。

自らの死を予感していたガロア

実は、ガロアは自分が
「つまらない色女のために死ぬかもしれない」
と刑務所で語っていたとされています。
彼は自らの死を、ある意味で予期していたとも言えます。

また、決闘の直前には数学の遺稿を整理し、
友人たちに宛てた長い遺書を残しています。
この遺書には、彼が何かしらの「覚悟」をもって
決闘に臨んだことがにじみ出ています。

新資料による再解釈

1993年にイタリアの数学史研究者ラウラ・リガテッリは、
1832年のリヨンの新聞記事を発掘しました。そこには、
決闘は「L.D.」という人物(おそらくデュシャートレ)
とのもので、片方の銃にだけ弾を込めて行われた
「ロシアンルーレット」のような形式だったと書かれていました。

この形式や、ガロアが「必ず死ぬ」と確信したような遺書を残していたことから、「これは本当に決闘だったのか?」という疑問が浮かび上がります。


陰謀説:ガロアの死は仕組まれていたのか?

忠実な共和主義者としての生き方

ガロアは、当時の体制に対する強い反発を持つ、熱心な共和主義者でした。そのため、彼の死は単なる私的な決闘ではなく、政治的な暗殺だったのでは?という陰謀論も根強く語られてきました。再考察します。

1948年にポーランド出身の物理学者レオポルト・インフェルトが著した『神々の愛でし人』では、こうした「謀殺説」が本格的に提示されます。

インフェルトの主張と限界

インフェルトは、以下のような点を根拠として
謀殺説を展開しました。

  • ガロアの弟アルフレッドが生涯にわたって
    「兄は殺された」と主張していた

  • ガロアが収監中に銃撃を受けた記録があった

  • 決闘に介添人がいたにもかかわらず、ガロアは放置された

  • 当時の警察トップが葬儀での蜂起を事前に察知し、摘発していた

しかし一方で、インフェルトは都合の悪い情報を意図的に省いていたとされています。たとえば、決闘の相手とされるデルバンヴィルがスパイだったと書いているものの、実際には彼は王宮の管理職についており、スパイである可能性は低いと別の資料では記されています。

また、ガロア自身が「色女のために死ぬ」と語っていたという記録も、インフェルトは著書にあえて書かなかったのです。

背景にあったインフェルト自身の思い

インフェルトがこのような主張を展開した背景には、彼自身の祖国ポーランドがナチス・ドイツに占領されたという経験があります。彼はガロアに、自らの姿を重ねたのかもしれません。

とはいえ、彼の著書には「新しい証拠が出てくる可能性はほとんどない」と書かれていました。しかしその予想は外れ、実際に14年後、新資料が次々と発見されていったのです。


ガロアの死をどう見るか:数学と人生の交差点

決闘は政治的パフォーマンスだった?

先ほど紹介したリガテッリの説では、ガロアは失恋をきっかけに、政治的蜂起の「口火」として自らの命を差し出す形で決闘を仕組んだとされています。つまり、この決闘自体が「演出された殉教」だったというのです。

彼の死をもって人々の心を動かし、革命の引き金としようとした——そんな見方もできるかもしれません。

ガロアの死が残したもの

結局、彼の死は無駄になったのかというと、決してそうではありません。彼が亡くなる直前に書いた数学的な遺稿は、後の数学界に多大な影響を与えました。今日「ガロア理論」として知られる理論は、代数の根幹をなすものです。

また、彼の短くも激しい人生は、自由や正義、そして個人の信念について深く考えさせられる物語でもあります。


まとめ

ガロアの死は、「恋と決闘」という青春ドラマのようにも、「政治的な犠牲者」というサスペンスのようにも語られてきました。新しい資料が明らかになるたびに、その物語は更新され続けています。

真実はひとつではないかもしれません。でも確かなのは、ガロアの生涯が今も多くの人に語り継がれ、考察され続けているということ。彼の数学、そして彼の人生に触れることで、私たちは「生きるとはどういうことか」を少しだけ深く考えることができるのではないでしょうか。

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Évariste Galois: The Revolutionary Mathematician

Évariste Galois (October 25, 1811 – May 31, 1832) was a French mathematician and revolutionary.

He lived in a turbulent era and burned with passion for both love and his ideals. His name is sometimes written as “Galois” in English, but in accordance with the original French pronunciation [evaʁist ɡalwa], it is also transliterated as “Galois” in some contexts.


Galois’ Mathematical Achievements

Here, we summarize Galois’ contributions to mathematics.

Pioneering Research and Theoretical Foundations

As a teenager, Galois conducted groundbreaking research in field theory and group theory. Through his work on Galois theory, he significantly simplified the proof of the Abel-Ruffini theorem. Furthermore, he characterized the conditions under which algebraic solutions exist, and for the first time in mathematical history, laid the theoretical foundation using category-theoretic operations.

The Far-Reaching Influence of Galois Theory

Galois theory not only opened the doors to modern mathematics but also became an essential tool in various fields, including relativity theory, quantum mechanics, and theoretical computer science. Despite its significance, Galois’ work was not fully understood or appreciated during his lifetime, even by the Paris Academy of Sciences or renowned mathematicians such as Gauss, Cauchy, and Jacobi.

Galois’ Final Letter and His Vision of the Future

In his farewell letter to a friend, Galois wrote, “I do not have time (je n’ai pas le temps),” alongside an idea for solving equations of degree five or higher using elliptic modular functions. This approach, though overlooked at the time, was later formalized by Charles Hermite 50 years after Galois’ death and became a subject of extensive research for future mathematicians.

Summary of Achievements

  • Pioneering Research: Established Galois theory through studies in field theory and group theory.

  • Impact Across Disciplines: Applied to physics, computer science, and laid the foundation of modern mathematics.

  • Vision for the Future: His ideas in the farewell letter contributed significantly to later mathematical developments.


The Life of Galois: Paul Dupuy’s Perspective

Galois is a difficult figure. His theories are highly complex, especially his work in group theory, which is notoriously challenging. However, in contrast, his turbulent life is far more well-known to the general public.

The Life and Research of Galois: The Footsteps of a Forgotten Genius

Galois’ mathematical achievements were not widely recognized until about 40 years after his death. However, for a long time, little attention was paid to his personal life and character.

The First Comprehensive Biographical Study

In 1896, Paul Dupuy, a professor of history at the École Normale Supérieure, gathered testimonies from Galois’ maternal relatives, his sister’s family, and surviving friends. Based on these sources, he published The Life of Évariste Galois, a biography spanning approximately 70 pages. This was the first systematic attempt to document Galois’ life.

The Tumultuous Youth of Évariste Galois

Évariste Galois walked the path of a gifted mathematician, yet numerous trials and tragedies from his early years profoundly shaped his fate. Below, we explore his family background, his turbulent school experiences, and the pivotal events that marked turning points in his life.


Family and Early Education: A Cultured Household Under the Shadow of Tragedy

Galois was born into a family where his father served as the principal of a public school and later became the mayor of their town. His mother was also a highly educated woman. Raised in a warm and intellectually rich environment, Galois’ early years seemed promising. However, in 1829, his father took his own life following a smear campaign by members of the church, leaving deep emotional scars on the family. Though historical details remain unclear, it appears that Galois’ father was in conflict with local clergymen. The psychological impact of this tragedy on young Galois was immeasurable.

During his childhood, Galois received his education at home under the guidance of his mother. While she laid the foundation for his learning, it was his own perseverance and innate brilliance that allowed his talents to blossom.


Rebellion at Louis-le-Grand and His Awakening to Mathematics

At the age of 12, after being educated by his mother, Galois entered the prestigious boarding school Lycée Louis-le-Grand in Paris. He harbored a rebellious spirit against the school’s conservative environment, yet he still excelled in Latin and Greek. However, when his academic progress stalled, he was held back a year. With time on his hands, he immersed himself in mathematics.

Under the instruction of his mathematics teacher Louis Paul Émile Richard, Galois became captivated by Legendre’s textbooks. Demonstrating his extraordinary talent, he reportedly grasped two years’ worth of material in just two days.

Galois Life

 

 

User

 

Misunderstandings of Talent and Turning Points of Fate

Galois advanced to the special mathematics class at a young age by skipping grades, but his abilities were sometimes misunderstood—he received low evaluations in physics and chemistry, for instance. In 1829, he published his first paper, but a series of unfortunate events overshadowed his work: the absence of the esteemed mathematician Cauchy, family tragedies, and ultimately, the loss of his crucial paper. Galois made another attempt, but he failed the entrance exam. Eventually, he secured a place at a preparatory school and managed to pass the baccalaureate exam, obtaining the financial support necessary for his studies.

Summary of Achievements

  • Family Environment and Tragedy: Though raised with a rich intellectual background, he suffered hardships, including his father’s suicide and defamatory attacks against his family.
  • Rebellion in School and Immersion in Mathematics: At Lycée Louis-le-Grand, his rebellious spirit flared, leading him to discover his passion for mathematics.
  • Misunderstood Talent and Turning Points: Despite skipping grades, he faced significant setbacks, including the loss of critical papers and failures in examinations, which shaped his fate.

Galois’ Contract

His Time at École Normale

Before graduation, Galois was required to sign a declaration committing to ten years of service in public education. Around this time, he rewrote the paper that Cauchy had previously lost and resubmitted it to the French Academy of Sciences. However, the examiner responsible for the paper, Joseph Fourier, passed away suddenly, resulting in the loss of Galois’ work once again. This series of misfortunes and frustrations only fueled his political activism.

At the preparatory school, Galois encountered Auguste Chevalier, a republican, whose influence deepened his commitment to republican ideals. When the July Revolution of 1830 broke out, Galois attempted to participate, but the opportunistic school principal, Joseph Daniel Guigniaut, locked the students inside the school building and pledged allegiance to the reactionary provisional government formed after the revolution’s suppression.

The stark contrast between the passivity of his school and the active involvement of students from the École Polytechnique, who took up arms and fought in the revolution, further inflamed Galois’ resentment.

On August 6, the preparatory school was renamed “École Normale,” and the study period was extended from two to three years. This frustrated Galois, who had hoped to graduate early. He joined the radical republican secret society “Society of the Friends of the People” and frequently clashed with the school principal, making him a target of scrutiny.

On December 3, he published an article mocking Guigniaut’s actions in the school newspaper. As a result, Guigniaut expelled him on December 9, and on January 3, 1831, Galois was formally dismissed from the school.


A Youth Shaped by Fate

Summary

Galois faced the misfortune of losing his paper twice and, combined with his disillusionment with the education system and growing sympathy for the revolution, he delved deeper into political activism. His clashes with the school principal escalated, leading to his expulsion.

The Loss of His Papers and His Awakening to Politics

Galois rewrote his lost paper and resubmitted it to the French Academy of Sciences, but Fourier’s sudden death resulted in the paper’s loss once again. This seemingly unjust misfortune further intensified his political interests.

Sympathy for the Revolution and Struggles in Preparatory School

Under the influence of republican Chevalier, Galois wished to participate in the July Revolution of 1830. However, the school administration took a conservative stance, confining students indoors, while the students of École Polytechnique actively joined the revolution. The stark contrast only deepened Galois’ dissatisfaction.

Joining a Secret Society and the Path to Expulsion

When the school was renamed École Normale and the study period was extended, Galois’ frustrations peaked. He joined the radical secret society “Society of the Friends of the People” and wrote satirical articles targeting the school principal. Eventually, he was expelled.


Imprisonment and Death

The Final Days of Galois—Defying Fate

Summary

Despite enduring hardships in prison, Galois never abandoned his passion for mathematics. He maintained his spirit through interactions with comrades. However, after experiencing heartbreak and becoming embroiled in a fatal duel, he met his untimely end at the age of 20. His final words, “It takes courage to die,” symbolize a youth caught between passion and loneliness.

Suffering in Prison—His Unyielding Passion for Mathematics

While in prison, Galois received his paper back from Poisson, only to be criticized for insufficient explanations, which disheartened him. He also suffered from forced drinking and bullying, which took a toll on both his body and mind. Nevertheless, he continued revising his papers and kept in contact with his family and Chevalier, showing his relentless dedication.

Heartbreak and Despair—“I Have No Time Left”

After being temporarily released from prison, Galois suffered heartbreak during the cholera epidemic while staying at a sanatorium. In a letter to Chevalier, he expressed both despair and a foreboding sense of his fate. By the end of May, he confided that he had been challenged to a duel and hurriedly recorded his final mathematical ideas.

The Final Duel and Funeral—The Brave Youth’s Last Words

On May 30, 1832, Galois was gravely wounded in a duel and left abandoned. Though later rescued, he succumbed to his injuries. He told his brother Alfred, “Do not cry, it takes courage to die,” before passing away. At his funeral, many republicans gathered to honor his beliefs and courage. Though his exact burial site remains unknown, a memorial was erected in 1982 to commemorate the young mathematician’s spirit.


The Blossoming of Galois’ Genius After His Death—Understanding at Last

Summary

After Galois’ death, his friends and family sought to publish his works, but they were initially misunderstood. However, thanks to the efforts of Joseph Liouville, his work was eventually published and gradually gained recognition among mathematicians, culminating in the establishment of “Galois Theory.” His mathematical legacy was only fully appreciated long after his death.

The First Attempts—Chevalier and Alfred’s Efforts

Following Galois’ death, his friend Chevalier published his manuscripts in the Encyclopedic Review Journal and distributed copies to renowned mathematicians with the help of Galois’ brother, Alfred. However, the content was too advanced for contemporary scholars, and his work remained unappreciated for some time.

Liouville’s Discovery—A Champion of Galois’ Work

A turning point came when mathematician Joseph Liouville obtained a copy of Galois’ paper. He made efforts to decipher its content and, in 1846, published it in his mathematics journal. He also analyzed why Galois had been overlooked, paving the way for his reevaluation.

The Expansion of Galois Theory—A Legacy Carried Forward

Later, mathematicians such as Richard Dedekind and Camille Jordan further developed and spread Galois Theory through lectures and publications. Jordan’s book Treatise on Permutations and Algebraic Equations systematically established Galois’ ideas. In 1897, The Collected Works of Galois, with an introduction by Émile Picard, finally cemented his place in history as a mathematical pioneer.

何か記述する…

 

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W・R・ハミルトン
【複素数を用いて四則演算を保存しない四元数を一般化】-12/8改訂

こんにちはコウジです。
半年ごとの既存記事見直しの作業です。
今回は中世19世紀に概念・手法を確立していった偉人を紹介します。
では、ご覧ください。内容を整理し、リンクを見直しました。
現時点での英訳も考えています。
(以下原稿です)

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【1805年8月4日 ~ 1865年9月2日】

画家:Stephen Catterson Smith
著作権:パブリックドメイン(PD)
出典:Wikimedia Commons

ハミルトンはアイルランド・ダブリンで活動した数学者・物理学者で、
解析力学のハミルトン形式やハミルトニアンの導入など、
力学体系に革新をもたらしました。
彼は幼少期から語学と
数学に卓越し、
「神童」「ニュートンの再来」と賞賛されています。

その名は【William Rowan Hamilton】で、60代初めに亡くなった
アイルランド生まれの数学者、物理学者です。
【1804年にアーロンバーと決闘したアメリカ人とは全くの別人です。】
【時計のブランドであるハミルトンとも関連が見受けられません。】
とくにハミルトン形式という
定式化で名を残しています。
神童として幼少時代を過ごし、
少し早い時代のラグランジュや
ラプラスの仕事を学んでいきました。
今でも初学者が
ラグランジュアン、ハミルトニアン、、
と学んでいきますがハミルトニアンを
ラグランジュアンの後に学ぶ方が
混乱が少ないと思います。
ラグランジュの仕事の上にハミルトン
の仕事がなされたと考えて下さい。
双方の形式美化はニュートン力学の理解発展に
大変有益です。
特にハミルトニアンは16歳で
ラプラスの「天体力学」を理解し、
問題点を指摘したと言われています。
ただ理論を教科書から学んでいるだけ
の学生とは大きな違いですね。
物事の本質をつかもうと
努力している姿が伺われます。

光学への数学の応用、ハミルトニアン、数学理論による
自然現象の予言、解析力学の創始、
代数系の基礎付けなど、前半生の業績は非常に華々しく、

「ニュートンの再来」と呼ばれた当時の評判に恥じないものです。


ハミルトンはブルーム橋を渡る散歩のなかで四元数を発見しました。
今でもその碑文が残っています。

複素数を実数と演算規則により公理化していたハミルトンは、
複素数を三次元以上に一般化することに心血を注ぎ、
十年程を経た1843年10月16日、ブルーム橋 に
さしかかった所でついに四元数の概念に到達するのです。
四則演算を保存しない四元数です。

ハミルトンの死後、肉汁まみれの論文の中で四次元に関しての
数式群が見つかりましたが、難しく間違いもあったので
長い事、長い事、百年ほど意味が理解されませんでした。

のちに 三次元回転・量子力学・CG など現代科学の
基盤へとつながる重要な理論として再評価されました。

彼らしい最後だった気がします。そんな人生を歩んだ人です。
橋にある石碑には彼の業績が刻まれています。

1843年10月16日、ダブリンの ブローム橋(Broom Bridge) を散歩中に
四元数(quaternion) の定義式
i² = j² = k² = ijk = −1
に突然たどり着き、その瞬間の喜びを抑えきれず、
橋の石に式を刻んだと伝えられています。

有名な定義式から始まる物語です。

【基づく確かな補足】

以下は学術的にも定説の内容です。

四元数を刻んだ橋の史実

  • 実際にハミルトンが石に刻んだかどうかは確証がない
    → しかし本人が妻に送った手紙で「式を書き付けた」と記述している。

ハミルトンの四元数発見日

  • 1843年10月16日(これは一次資料で確定)

  • 毎年ダブリンでは数学者がこの日を Hamilton Day として記念している。

四元数発展の歴史的背景

  • ラグランジュやラプラスの天体力学の読解は16歳頃に達成。

  • 複素数の三次元拡張に10年以上苦闘した末に発見。

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William Rowan Hamilton if you write down all the names
Died in the early 60s at [William Rowan Hamilton]
An Irish-born mathematician and physicist.

He is particularly famous for his Hamiltonian formulation.
He spent his childhood as a child prodigy
I learned the work of Laplace. Even now, beginners
I will learn with Lagrangian and Hamiltonian, but Hamiltonian
I think it’s less confusing to learn after Lagrangian.

Think of Hamilton’s work on top of Lagrange’s work. In particular, Hamiltonian is said to have understood Laplace’s “celestial mechanics” at the age of 16 and pointed out problems. It’s a big difference from a student who just learns theory from a textbook. You can see him trying to get the essence of things.

His first half achievements, such as the application of mathematics to optics, Hamiltonian, the prediction of natural phenomena by mathematical theory, the founding of analytical mechanics, and the foundation of algebraic systems, were so spectacular that he was called “The Return of Newton”. There is something that is not ashamed of the reputation at that time.

An inscription on the discovery of quaternions on the Bloom Bridge. Hamilton, who got an inspiration during the walk, carved a formula to define the quaternion on the bridge.
Hamilton, who had absolutized complex numbers with real numbers and operational rules, was devoted to generalizing complex numbers to the third order and above, and about a decade later, on October 16, 1843, when he approached the Bloom Bridge (en). Finally we reach the concept of quaternions. Quaternion that does not save arithmetic operations

I found a group of mathematical formulas about 4 dimensions in a gravy-covered paper, but I couldn’t understand the meaning for a long time, a long time, or a hundred years because there were difficult mistakes. I think it was the last time for them. A person who has lived such a life. His achievements are engraved on the stone monument on the Bloom Bridge in Dublin. So he is said to have come up with a four-dimensional quantity. i² = j² = k² = ijk = -1 The story begins with the story.

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レンツ_Heinrich Friedrich Emil Lenz【変動磁場_誘導起電力を法則化】-12/7改訂

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レンツの法則実験機
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【1804年2月12日生まれ ~ 1865年2月10日没】

画像出典:Wikimedia Commons / Public Domain

★ 改訂稿:冒険家としての一面をもった物理学者、レンツ

ハインリヒ・フリードリヒ・エミル・レンツ
(Heinrich Friedrich Emil Lenz)
は、ドイツ系ロシア人の物理学者で、
1804年にロシア帝国のエストニアで生まれました。若き日のレンツは、
ロシアの探検家 オットー・フォン・コツェブー による
第3次世界周航(1823–1826年)の調査隊に参加し、
海洋の温度・塩分・比重など物理的特性を測定する
観測員として活躍しました。

この航海経験が、後の実験物理学者レンツを
形成する下地となります。


■ レンツの法則の意義

レンツの最大の業績は、1834年に発表した
「レンツの法則」 です。

これは、

誘導起電力によって生じる電流は、
その原因となる磁束変化を妨げる向きに流れる

というもの。

例えば、コイルに磁石を近づけると電流が流れ、
その電流がつくる磁場が磁石を押し返すように働きます。
これは自然界のエネルギー保存則と深く結びついた現象で、後の
マクスウェル方程式の理解において不可欠な法則です。

この法則は現代では 電磁ブレーキ、渦電流、モーターの制御、
発電機の効率計算
など多くの技術に応用されています。


■ 19世紀電磁気学のダイナミズム

レンツが活動した19世紀前半は、

  • ファラデーの電磁誘導(1831)

  • レンツの法則(1834)

  • マクスウェルの電磁理論(1860年代)

が次々に生まれた時代で、電気と磁気を統合する巨大な
パラダイムシフトが起きていました。電子や原子の
存在さえ実証されていない時代に、目に見えない電場・磁場を
数式で扱い始めた研究者たちの先駆けとして、
レンツの貢献は非常に大きいものです。

さらにレンツは、電流が流れる導体で生じる発熱量が抵抗と
電流の二乗に比例するという ジュールの法則 を、
ジュールとは独立して導きました。

電気と熱の関係を橋渡しした先駆的業績として高く評価されています。


一次情報・歴史情報の補足(正確性の裏付け)

✔ レンツの基本情報(実証された史実)

  • 生没年:1804年3月12日 – 1865年2月10日

  • 出身:ロシア帝国エストニア、ドイツ系家庭

  • 職歴:サンクトペテルブルク大学教授、ロシア科学アカデミー会員

  • 探検活動:コツェブーの第3次世界周航(1823–1826)に参加

  • 主要業績

    • レンツの法則(1834)

    • ジュールの法則の独立発見

    • 海洋物理の先駆的観測

✔ コツェブー調査隊(一次資料)

  • 船:Predpriyatie号

  • 探検期間:1823–1826

  • 寄港地:南米・太平洋・アリューシャン列島・カムチャツカなど

  • 調査内容:海洋物理・動植物調査・気象観測など



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Lentz and the world

Heinrich Lenz is a German-Russian physicist born in Russia. At a young age, he is a member of the 3rd Round the World Survey, led by Otto von Kozebu, investigating the physical aspects of the marine environment.

Lenz may have stopped by ports in various countries to investigate seawater components. I would like to cooperate with my colleagues who are fishing there and studying biology. First, check the water depth and use various live foods.

Meaning of Lentz’s low

By the way, Lenz’s law is famous for Lenz’s achievements. The content is related to the fluctuating magnetic field, and the induced electromotive force is generated, but the direction is the direction that hinders the initial magnetic field generation. That is.

As an example, when a magnet is brought close to the coil, an electric current is generated in the coil, and therefore the coil becomes magnetized and the magnet and the coil repel each other. What is difficult to understand sensuously is how the magnetic field lines emitted from the magnet travel through the space. In modern understanding, electromagnetic waves are transmitted even in a vacuum, but I think that they can only be understood with the knowledge that Lenz brought. That’s why I think it’s wonderful to repeat the experiment and formulate it. This Lenz’s law is applied to electromagnetic brakes in modern times.

The era of Lenz is close to Maxwell, and this era can be regarded as the era when electromagnetics is being completed. Words used by modern people, electromagnetic waves, atoms, electrons, photovoltages … Without such knowledge, we created a theoretical system that connects magnetic force and electric power to electronics. It was just a series of paradigm shifts. Maglevs are now moving around using invisible laws.

Lenz also independently led to Joule’s law. This achievement is also noteworthy. It connected the world of electricity and heat.

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C・A・ドップラー
【ドップラー効果を定式化したオーストリア人】‐12/6改訂

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 ドップラー効果Tシャツ
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【1803年11月29日生まれ – 1853年3月17日没】


出典:Wikimedia Commons, public domain,
“Christian Andreas Doppler” portrait

 ドップラーの示した事実

その名をはクリスティアン・アンドレアス・ドップラー;

Christian Andreas Doppler。ドップラーはオーストリアの

物理学者にして数学者にして天文学者です。

移動体の発する音を考えた時に観測者と音源との間の

相対的な周波数の関係を詳しく調べました。いわゆる

「ドップラー効果」の形で定式化して後世に残しています。
近づく救急車の音、疑問に思った事は無いでしょうか?
ドップラーは、そんな感覚的な効果を定式化したのです。

今の考え方で語れば。、「絶対音感を持った音楽家」が
移動体からの音を聞いて
観測した地点で音程が変わる
というような事実を示しています。

当時としては極めて説得力のある説明方法だったのです。
「絶対音感」に対する当時の理解は言及しませんが、
より音感の鋭い人物を求める姿勢はあったと思えます。

舞台は音楽の国オーストリア、研究対象は音の定量化です。

今日では音で聞こえる周波数の話から、考え方を拡張して
電磁波のドップラー効果や超音波のドップラー効果
も含めてドップラー効果は現在でも応用されています。

 

ドップラー効果の特徴

ドップラーの素晴らしい所は”問題のとらえ方”で、

相対的な位置関係の変化から一見,違うものと思える

「音速;C」と「移動体の速度;V」の間の関係をとらえ

①「動かない物体の発する周波数;F1」から

②「移動する物体の発する周波数;F2」へと

変化する割合である「F2/F1」を

数式で分かり易く示したことです。

なにより、
「人はそれぞれ別の音を聞くことが出来る」というモデルを作ったのです。

完成形を言語化してモデルに取り入れた訳ですが、色々な事象がある中で
「音」に重きを置いて絶対音感を重要視して理論を構築していくのです。
そして、最後にその議論を後程何十年も何百年も検証してきたのです。

今日では高校生レベルで説明・理解出来る関係を

数百年前に作り上げて説明しています。

そして、

今では色々な側面から解釈・利用されています。

ドップラーはまずプラハ (当時オーストリア帝国内) の
工科学校 (工科大学) の数学教員となり、
後にウィーン大学の物理学研究所長に就任ました。astro-dic.jp+1

そんな中で遺伝学のメンデルの研究を指導しています。

少し意外な繋がりですね。
参考URL:https://www.kazusa.or.jp/dnaftb/3/bio.html)

補足:一次情報あるいは標準的歴史観からのドップラーの事実

以下は、あなたの文章に補うとよい、信頼できる情報です。

  • ドップラーの出生は 1803年、オーストリア・ザルツブルク。生家は石工の家系。astro-dic.jp+1

  • 学歴としては、ザルツブルクでギムナジウム(中等教育)を終えた後、ウィーンの工科大学 (当時の Imperial–Royal Polytechnic Institute) で数学・物理を学んだ。astro-dic.jp+1

  • 1835年からプラハの工科大学(高等工業学校)で数学教員。1841年に正教授となり、その後 1850年からウィーン大学物理学研究所 (Imperial Academy) の所長。astro-dic.jp+1

  • 1842年に発表した論文 Über das farbige Licht der Doppelsterne und einiger anderer Gestirne des Himmels(「連星および他の天体の色光について」)で、波動の相対運動による波長/周波数の変化 — 後に「ドップラー効果」と呼ばれる現象 — を理論的に提唱。christian-doppler.net+1

  • ドップラー効果は当初「音波(音)」について想定され、1850年代以降、光 (電磁波) や超音波、レーダー、天文学、医療(超音波診断・ドップラー法)、気象レーダーなど多方面で応用されるようになった。DigiKey+2jsmoc.org+2



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Job of Doppler

Its name is Christian Andreas Doppler. Doppler is an Austrian physicist, mathematician and astronomer.

c.A.Doppler investigated the relative frequency relationship between the observer and the sound source when considering the sound emitted by a moving object. It is formulated in the form of the so-called “Doppler effect” and left for posterity.

It shows the fact that the pitch changes at the point where a musician with perfect pitch hears and observes the sound from a moving object. It was a very compelling explanation for the time. The stage is Austria, the country of music, and the subject of research is sound quantification.

Way of thinking by Doppler

Today, the Doppler effect is applied by expanding the way of thinking from the frequency that can be heard by sound, including the Doppler effect of electromagnetic waves and the Doppler effect of ultrasonic waves.

The great thing about Doppler is “how to grasp the problem”, which captures the relationship between “sound velocity; C” and “moving object velocity; V”, which seems to be different at first glance from the change in relative positional relationship, and “does not move”. “F2 / F1”, which is the rate of change from “frequency emitted by an object; F1” to “frequency emitted by a moving object; F2”, is shown in an easy-to-understand manner.

In today,Doppler created and explained relationships that can be explained and understood at the high school level hundreds of years ago. And now it is interpreted and used from various aspects.

Doppler will be the head of the research institute at the Institute of Physics, University of Vienna, after teaching at the current Czech Technical University. In the meantime, he also teaches Mendel’s research in genetics. It’s a little surprising connection.

 

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N・L・S・カルノー
【仕事量|カルノーサイクルを考案|36歳で病死】-12/5改定

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熱さまシート
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【1796年6月1日生まれ ~ 1832年8月24日没】


タイトル
:Sadi Carnot portrait
作者:不明(19世紀)
ライセンス:Public Domain(著作権なし)
出典:Wikimedia Commons(“Sadi Carnot” portrait)

カルノーの業績

その名は ニコラ・レオナール・サディ・カルノー(Nicolas Léonard Sadi Carnot)
19世紀フランスに生き、熱機関の理論体系=カルノーサイクル
を提唱した人物として知られています。

カルノーの父ラザール・カルノーは、フランス革命期の軍制改革を主導した
尊敬を集める人物でした。その影響もあり、サディ・カルノーは
正義感が強く、思索深い青年に育ちました。

当時の産業界では蒸気機関が急速に発達していましたが、
「なぜ蒸気機関がどれだけの仕事を生み出せるのか」という
熱と仕事の関係の理論的説明は十分ではありませんでした。
蒸気が膨張して圧力を生むことは経験的に知られていても、
温度・圧力・体積の関係や、粒子運動との
つながりは未整理だったのです。

カルノーはこの問題に挑み、熱機関が取り出せる仕事量に
上限があることを示しました。
これが 「カルノー効率」 であり、
後の熱力学第二法則の基礎となります。

彼は「仕事」という概念そのものを作ったわけではありませんが、
熱と仕事の変換を理論で結びつけた最初期の科学者でした。

カルノーはわずか36歳で病没したため、
生前にその業績はほとんど評価されませんでした。
しかし、クラペイロンがカルノーの理論を図示して体系化し、
トムソン卿(ケルビン) がその重要性を広め、さらに
クラウジウス がエントロピー概念へと発展させました。

こうして、カルノーの思想は後の熱力学の中心原理として
高く評価されるようになったのです。


一次情報にもとづく補足

✔ カルノーの一次情報

  • 代表著書:『火の動力についての省察(Réflexions sur la puissance motrice du feu)』(1824年)

  • 生没年:1796–1832

✔ 歴史的評価の流れ(正確版)

  1. カルノー(1824)
    ・熱機関と仕事の理論的限界(カルノーサイクル)を提示

  2. クラペイロン(1834)
    ・PV図で体系化、式として理解可能に

  3. ケルビン卿(1849–1851)
    ・「カルノー効率」概念を整理

  4. クラウジウス(1850年代)
    ・エントロピーと第二法則へ発展




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Job of Carnot 

Its name is Nicolas Léonard Sadi Carnot.

Carnot advocated the Carnot cycle, a theoretical heat engine, and continued to think about heat-related physics.

His father is said to have been respected in the French army during the Revolution and led the military reforms. And Carnot grows up to be a sensitive young man with a strong sense of justice.

Carnot’s interest was in the steam engine. The industry at that time could not explain the steam engine theoretically.

It is understood in the Carnot era that steam expands rapidly, but the behavior of individual particles that make up steam, especially the “temperature rise (decrease)”, “pressure”, and “volume” brought about by collective motion, etc. The relationship with quantity was not clear.

As an empirical knowledge of Carnot’s time, “the steam generated when water is heated expands and generates pressure as it moves from the liquid state to the gaseous state.”

In the discussion of gaining power by moving the sliding engine with the pressure generated at that time, there was no theoretical environment in the era of Carnot that was discussed based on quantitative discussions.

Carnot way of thinking 

Carnot creates the concept of “work load” by considering the distance that the force is continuously applied in addition to the force that appears in Newtonian mechanics. There is a big difference between the phenomenon of “dragging a few centimeters” and the phenomenon of “dragging a few kilometers” of heavy luggage, so the concept of “work load” can be understood sensuously.

For example, there is a relationship between the force that moves an object and the frictional heat that is generated when it moves, and Carnot used the concept of work to connect them. In addition, the concept of specific heat and heat capacity was created, and various phenomena were connected.

Unfortunately, Carnot lives a very short life and died of illness at the age of 36.

Carnot was evaluated after his death. Clapeyron and Sir Thomson evaluate it, followed by Mach. Carnot’s concept of “work” was finally appreciated in his later years.

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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】‐12/4改訂

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ルイ・コーシー
【ε–δ(イプシロン・デルタ)論法|コーシー列】‐12/3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
Augustin-Louis Cauchy (1789–1857)
出典:Wikimedia Commons – Public Domain


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いたのではない
でしょうか。
それは素晴らしい出会いだったのです。
コーシー一家は「家族ぐるみで影響を受けた」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シェルブール港の
工事関連で土木技術者見習い
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
やがて群論に繋がる研究成果を纏めています。
具体的に 置換(permutation)論の体系化
をコーシーは進めたのです。

また解析学の面では、その厳密な性格から
ε–δ(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。
最後に、一次情報を基にした事実補足です。(信頼性の高い情報源ベース)
数学史で一般的に引用される、信頼性の高い一次資料レベルの内容です。


● 生涯と開始期

1789年パリ生まれ
フランス革命勃発のため一家は郊外 Arcueil(アルクイユ)へ避難
近所にラプラスが住み、父と親交あり
父は古典語・数学に造詣が深く、コーシーの初期教育を指導


● 教育・職歴

エコール・ポリテクニークでラグランジュに強く影響
卒業後は土木技術者として国家プロジェクト(シェルブール港)に従事
健康を害して数学へと戻り、研究生活へ
復古王政の支持者で、シャルル10世亡命と共に自らも亡命
パルマでボルドー公(後のローマ教皇)家の家庭教師
のちにフランスへ帰国し、アカデミー会員・教授職を歴任


● 主な数学的業績

置換論(後の群論の基礎)
収束、連続、微分の厳密化
複素関数論の体系化(リーマン以前)
コーシー列、コーシー分布、コーシーの積分定理
平均値の定理体系
波動・光学・弾性理論にも寄与


  • コーシーに関連する概念

コーシー列
コーシー条件(収束判定)
コーシー積
コーシーの積分定理
コーシー=リーマン方程式
コーシー・シュワルツの不等式


  • なにより、そして現代に目を向ければ、私たちが学校で学ぶ
    「厳密に積み上げていく数学」の姿そのものが、まさに
    コーシーの思想を土台にしています。曖昧さを残さずに、
    一つ一つの定義や証明を丁寧に積み重ねていく―その学びの姿勢こそ、
    コーシーが生涯かけて形にした方法であり、今の教育の中で
    私たちが自然に身につけている“数学の作法”そのものなのだと思います。
    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.

下原稿)

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G・オーム
【抵抗値の単位|オームの法則:E=RI】‐12/2改訂

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(以下原稿)

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】

パブリックドメイン(著作権切れ)
出典:「Wikimedia Commons / Public Domain」

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。
【正確には1817年にケルンのイエズス会ギムナジウム(Jesuit Gymnasium)で
数学・物理の教師となったのです。 ウィキペディア+2kenshoku-bank.com+2

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たようです。
その時点で体系化もされておらず、見逃されていました。
そして、キャンデビッシュは存命中に発表しませんでした。

【参考;ヘンリー・キャヴェンディッシュ(Henry Cavendish)は電流と電位差の関係を示唆
するような実験を行っていた可能性がありますが、彼はその理論を体系化して「オームの法則」
として発表したわけではありません。 uec-programming.com+2ウィキペディア+

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「論じようとしていた」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。
正確には、電子という概念はまだ確立されていませんでした。オームは電気現象を数学的なモデル
(ガルバーニ電池、導線の長さと抵抗など)で扱い、電子論的な記述はしていません。実際のところ、
オームの業績は電位差(電圧)、電流、抵抗の関係を定量的に示すものであり、
電子の運動を直接観測・モデル化するものではなかった点に注意が必要です。

「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。

補足:一次情報・史実(調査による補足)

正確を期す為に以下、オームの研究・生涯について、一次情報または信頼性の高い史実をもとに補足します。

  • 著書
    オームの代表作は 1827年の Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet(ガルバニ電流の数学的研究)で、ここで彼は電位差 (V)、電流 (I)、導線の長さ・断面積などから抵抗 R を導入し、比例関係を数学的に述べています。 ウィキペディア+1

  • 教育背景
    オームは幼少期に父から家庭教育を受け、数学や物理、哲学などを学びました。 ウィキペディア

  • キャリア

  • 業績評価

    • 1841年:イギリス王立協会 (Royal Society) よりコプリー・メダル受賞。 ウィキペディア

    • 生涯独身、生涯を通じて実験・理論の研究に専念。 kenshoku-bank.com+1

 



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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】‐12/01改訂

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Augustin-Jean Fresnel(1788–1827), 1819 portrait
– Public Domain, via Wikimedia Commons

フレネルとナポレオン —— 光の波動性を切り開いた技師・科学者

オーギュスタン・ジャン・フレネル(Augustin Jean Fresnel, 1788–1827) は、
光の波動性を理論的・実験的に確立したフランスの物理学者です。
ノルマンディー地方に建築家の父のもと生まれ、
国内の土木現場で技師として働きながら、独学で光学研究を深めました。

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。

1815年、ナポレオンがエルバ島を脱出した際、フレネルは
王党派(ブルボン家)支持を表明しました。
そのため百日天下の時期には職務を解かれ、

事実上の 自宅待機・軟禁状態 に置かれます。

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
ニュートンのエピソードを思い起こさせます。

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。

. 一次情報/歴史的補足

  • 生没:1788年5月10日 – 1827年7月14日
    出典:Encyclopaedia Britannica “Augustin-Jean Fresnel”

  • ナポレオン復帰期の失職:
    “He lost his employment during Napoleon’s Hundred Days for supporting the Bourbons.”
    出典:Britannica, French Academy archives

  • フレネルの横波理論:
    “Fresnel’s transverse wave theory resolved the polarization problem that
    Newton’s corpuscular theory could not explain.”

    出典:歴史光学文献(Fresnel, Oeuvres complètes)

  • 結核死:確定(フランスの死亡登録より)



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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.