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ドラえもんの理科面白後略
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H・A・ローレンツ【1853年7月18日生まれ ~ 1928年2月4日没】

ライデン大学のローレンツ

名は Hendrik Antoon Lorentz。オランダのアーネムに生まれ、後に
Leiden University（ライデン大学）で学位を取得し、さらに同大学の理論物理学の教席
(Chair of Theoretical Physics) に就き、長年にわたり研究と教育に携わりました。 ウィキペディア+1

ローレンツの主な業績

• 電気・磁気・光 (電磁気学) を統一的に記述する理論 (当時は “Maxwell–Lorentz 理論”)
  を完成させ、荷電粒子に働く力を記述する式として Lorentz force（ローレンツ力）
  を導入しました。これにより、磁場中を動く電子など荷電粒子の運動を定量的に
  扱えるようになりました。 アストロノー+1

• さらに、1890〜1900年代にかけて、光や電磁現象を記述するため
  異なる慣性座標系間での変換を研究し、時間と空間を変換する現在でいう
  Lorentz transformation を導入。これによって、電磁気学の方程式が
  異なる運動系でも同じ形を保てるようになりました。 ウィキペディア+2PubMed+2

• また、これらの理論 (電子論、電磁気学) は、後の Special Relativity や量子論など、20世紀物理学の土台となる重要な “橋渡し” を果たしました。ローレンツは、電磁気学という “古典理論” の枠組みを整えつつ、相対性や量子といった新しい理論への道を開いた人物の一人です。 PubMed+1

ローレンツの栄誉
彼は 1902 年に Nobel Prize in Physics を Pieter Zeeman と共同で受賞。
これは “磁場が放射 (光) に与える影響 (ゼーマン効果の理論的解釈)”
に関する研究によるものでした。 ウィキペディア+1
その他にも、英国王立協会 (Royal Society) 外国フェロー選出、同協会の
コプリ―・メダル受賞など、多くの栄誉を得ています。 ウィキペディア+1

理論の正確な位置づけ
ローレンツの理論は、当時一般的だった “エーテル (luminiferous ether)” 仮説を
前提にしていました。その上で、ローレンツ変換や「局所時間 (local time)」などの
概念を導入することで、光や電磁現象を異なる運動系でも矛盾なく
説明できるようにしたのです。 ウィキペディア+1
しかし、「光速度不変の原理 (光速はどの慣性系でも同じ)」を理論的な “前提 (公理)”
として定式化したのは主にアルベルト・アインシュタインであり、
ローレンツの理論はその土台または
先行研究の一部と理解するのが歴史的・理論的により正確です。また、
後代の理論物理学者たち、特にアルベルト・アインシュタインは、ローレンツを “

私の人生で出会った最も重要な人物の一人” と評した、という逸話もあります。
PubMed+1

ランデン大学では他に、

エンリコ・フェルミ、
西周（日本の哲学者）、
ヘイケ・カメリー・オネス_
アルベルト・アインシュタイン、
クリスティアーン・ホイヘンス 、
フィリップ・シーボルト（博物学者）、
ポール・エーレンフェスト

が学んだり、教えたり、議論をしたりしていました。

他、オランダで個人的に関心があるのは

デルフト工科大学です。そこは現在、

低温物理学で有名な拠点ですので別途、

機会があれば取りあげたいと思います。

ローレンツの主な業績

さて話戻ってローレンツですが、

電気・磁気・光の関係を解きほぐしました。

手法としては座標系の変換を効果的に使います。

特にアインシュタインが特殊相対性理論

を論じる際に起点の一つとして使った、

「光速度不変の定理」はローレンツが導いた

変換に関する考察があって成立しています。

ローレンツの人脈

ローレンツとアインシュタインはエーレンフェストの家でよく語り合っていたと言われています。時間が出来たら寄合って、その時々の関心のある議題について語り合っていたのでしょう。有益な夜の時間が過ごせたはずです。このブログで今ご紹介している写真はそんな中での風景です。きっと。

ローレンツの業績は、電磁気学、電子論、

光学、相対性理論と多岐にわたります。

弟子のゼーマンが電子に起因するスペクトル線

が磁場中で分裂する事実を示した時には

理論的論拠を与えノーベル賞を受けています。

荷電粒子を考えた時には

①静電場からの力が働き
②静磁場からの力が働き
③電場中で速度ｖで働くとき力が働き、

その総和としてローレンツ力が表現されます。

また、ローレンツ変換は相対論を語る時の

基礎になっています。更に、双極子の性質を表

すローレンツ・ローレンツの式などでローレンツは

名前を残しています。その中で

特に印象深い業績はやはり変換に関する物でしょう。

ローレンツの独自性

ローレンツは座標系の変換の中で局所時間
と移動体の長さの収縮を議論していきます。そこから、
「ローレンツ収縮」といった言葉も生まれてます。
理論への要請として、
マイケルソン・モーレの実験を理論から
説明するには光速度普遍の枠組みで
事実を組み立てなければなりません。
これが可能な理論的土台として
ローレンツ変換は秀逸だったのです。

最後に、そのご臨終の話を語りたいと思います。

ローレンツの葬儀当日は追悼の意を込め、

オランダ中の電話が3分間電話が止められました。

英国王立協会会長だったアーネスト・ラザフォードが

お別れの言葉を述べる中で多くの人が

ローレンツを惜しみました。

〆

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Lorenz of Leiden University

Its name is Hendrik Antoon Lorentz to be exact. Leiden University is famous for physics in the Netherlands, and Lorenz is from there. Ehrenfest will open the colloquium later, but one of the people who nurtured such a university in terms of theory is Lorenz. Besides at this university

Enrico Fermi,
Nishi Amane (Japanese philosopher),
Heike Kamerlingh Ones_
Albert Einstein,
Christiaan Huygens,
Philipp Siebold (naturalist),
Paul Ehrenfest

Was learning, teaching, and discussing. Another personal interest in the Netherlands is the Delft University of Technology. It is currently a well-known base for cryogenic physics, so I would like to take up it if there is another opportunity.

Lorenz’s main achievements

Now back to Lorenz, I unraveled the relationship between electricity, magnetism, and light. His technique is to effectively use coordinate system transformations.

In particular, the “light velocity invariant theorem” that Einstein used as one of the starting points when discussing special relativity was established with consideration of the transformation derived by Lorenz. Of course, Einstein praised his personality and achievements and described Lorenz as “the most important person he met in his life.”

Lorenz connections

Lorenz and Einstein are said to have often talked at Ehrenfest’s house. When I had time, I would have come together and talked about the agenda of interest at that time. You should have had a good night time. The photos I’m introducing in this blog are the scenery in such a situation.

Lorenz’s achievements range from electromagnetism, electron theory, optics, and theory of relativity. When his disciple Zeeman showed the fact that electron-induced spectral lines split in a magnetic field, he gave a theoretical rationale and received the Nobel Prize. When he thought of charged particles

① Force from electrostatic field works
② Force from static magnetic field works
③ When working at speed v in an electric field, force works,

Lorentz force is expressed as the sum. Lorentz transformations are also the basis for talking about relativity. In addition, Lorentz has left its name in the Lorentz-Lorenz formula, which expresses the properties of dipoles. The most impressive of these is probably the one related to conversion.

Lorenz’s uniqueness

Lorenz discusses the contraction of local time and mobile length in the transformation of the coordinate system. From there, the word “Lorentz contraction” is also born. As a request to his theory, to explain Michaelson Moret’s experiment from theory, we must construct the facts in the framework of universal light velocity. The Lorentz transformations were excellent as the theoretical basis for this.

Finally, I would like to tell you the story of the end.

On the day of Lorenz’s funeral, telephone calls throughout the Netherlands were suspended for three minutes in memory. Many missed Lorenz as Ernest Rutherford, president of the Royal Society, said goodbye.

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ジョン・A・フレミング【1849年11月29日 ~ 1945年4月18日】

マクスウェル仕込みのフレミング

まず、イギリスに生まれたフレミングはケンブリッジで

マクスウェルの師事を受けました。フレミング曰く、

マクスウェルの講義は

「逆説的で暗示的な言い方」（Wikipediaより引用）

を含んでいて非常に分かり辛くて不明瞭であったそうです。

当然、そんな講義は学生に不人気で時には

講義を聴いていたのはフレミング一人の時もあったそうです。

物理屋さんにありがちな、とぼけた類のエピソードですね。

酷いと言えば酷い話です。こんな人達。でも、大事。

フレミングの業績

フレミングは左手の法則で有名です。簡単に言えば

「左手で直交３軸を作った時に、長い指から・
電（でん）・磁（じ）・力（りょく）です。

より、細かく説明すると磁場中に電気が流れていると

その電気導線に対して力が生じます。

フレミングは「左手の法則」でよく知られています。
モーターの回転原理を、**電流（親指）・磁場（人差し指）・力（中指）**の三方向で直感的に示す整理法です。
一方で「F = q(v × B)」は、磁場中を運動する荷電粒子に働く力（ローレンツ力）を表す物理式で、左手の法則とは関連しますが、厳密には別の概念です。
読み物としては高校で習う式を無理に並べるより、「電流と磁場が交わると力が生まれる」という直感を重視した方が理解がスムーズかもしれません。

電（でん）・磁（じ）・力（りょく）をそれぞれ
q（でん）・B（じ）・F（りょく）で考えて

荷電粒子の速度をｖとすると、

外積：×を使ってF=ｑ（ｖ×B)　です。

高校レベルの天下り的な覚え方ですが、
現象として実験事実に即していると考えると
非常に洗練された結果であるとも言えますね。

フレミングは実験で自然界から事実をひき出しています。

また、真空管の発明者としても有名です。
今日の電子工学の始まりだとも言われています。
工学の世界で色々な発明を重ねました。そんなフレミングは
子供にこそ恵まれませんでしたが2度の結婚をして、
アメリカテレビジョン学会の初代会長を務めたりしながら
余生を過ごしました。原稿改定の際に気付いたのですが、
晩年ナイトの叙されています。更には
IEEE(アイ・トリプル・イィ）の前身団体で
評価を受けています。
そんな昔話でした。

〆

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Fleming prepared by Maxwell

First, born in England, Fleming studied at Maxwell in Cambridge. According to Fleming, lecture of Maxwell’s lecture was very confusing and unclear, including “paradoxical and suggestive language” (quoted from Wikipedia). Naturally, such lectures were quite unpopular with students, and it seems that Fleming was the only one who sometimes listened to the lectures. It’s a kind of blurry episode that is common in physicists. It is a surely terrible story.

Fleming’s achievements

Fleming is famous for his left-hand rule. Simply put, “When you make three orthogonal axes with your left hand, it is from a long finger, electricity, magnetism, and force. To explain it in more detail, electricity flows in the magnetic field. If so, a force will be generated on the electric conductor.

Considering electricity, magnetism, and force in q (electrivity), B (magnetism), and F (force), respectively, and letting the velocity of the charged particle be v, the outer product: F = q (v × B) using ×. It’s an AMAKUDARI way of remembering at the high school level, but it can be said that it is a very sophisticated result considering that it is in line with the experimental facts as a phenomenon.

Fleming is also famous as the inventor of vacuum tubes. He is said to be the beginning of today’s electronics. He made various inventions in the engineering world. Fleming wasn’t blessed with children, but he got married twice and spent the rest of his life as the first president of the American Television Society.

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Ｌ・E・ボルツマン【1844年2月20日 ～ 1906年9月5日】

アホでもわかるエントロピー
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“Ludwig Boltzmann. Photogravure.jpg”
出典：Wikimedia Commons

ボルツマンの生い立ち

その名はLudwig Eduard Boltzmann。

ボルツマンはオーストリア・ウィーン出身の

物理学者にして哲学者です。

カノニカルな（統計的な）議論の他に

電磁気学や熱力学、それらを扱う

数学の研究でボルツマンは業績を残しました。

ボルツマンは芸術の都ウィーンに生まれ、

子供時代にピアニストである

A・ブルックナーからピアノを学んでいます。

指導者としてのボルツマンの業績としては

エーレンフェストが博士論文を書く時の

指導が挙げられます。後程、再度言及しますが

エーレンフェストの定理にはボルツマンの

信念が込められていると言えるでしょう。また、

科学史から見てもボルツマンの原子認識の流れ

は大きな一歩だったと言えます。ここでの一歩が無ければ

素粒子やブラウン運動のイメージは

湧かなかったでしょう。

ボルツマンの研究業績

そんなボルツマンの墓には

S=k LogWと書かれています。

そこでいうSとはエントロピーというパラメターで

対象系の乱雑さを表します。

ｋ（またはkBと記載します）という

パラメターを定めて

ボルツマンが定量化した概念です。

クラウジウスが使ったエントロピーを

ボルツマンが再定義した、とも言えます

「乱雑さ」は統計力学において

温度T、容積V、圧力P等と関連して

ボルツマンの関係式として定式化されました。

ボルツマンの研究業績の中で特に

私が関心をもつのは

原子論に関しての現象把握です。

観測に直接かからない

「原子」は色々な見方をされていました。

そんな原子に対して

ボルツマンは「乱雑さ」または

「無秩序」の度合いという

新しい物理量である「エントロピー」を使い

原子の実在に近づいていったのです。

結果として

対立する考えが物理学会で生じていて

原子モデルを使うボルツマンと、

実証主義で理論を進める

エルンスト・マッハの間で論争が続きます。

原子論モデルを大きく進めるプランクの登場まで
その後、何年間も必要なのです。
もやもやした状態は続きます。　

エーレンフェストはボルツマンの思想を深く継承し、
のちに量子力学が成立した後には、
古典力学と量子力学をつなぐ
「エーレンフェストの定理」 を導きました。

この定理は、量子系の平均的な運動が古典運動方程式に従うことを示し、
“原子が実在し、物理法則の中で振る舞う”というボルツマンの信念が
より精密な理論体系の中で正当化されていく 端緒となりました。

ボルツマン自身は、量子論が確立する前に亡くなっていますが、
彼が掲げた原子論的世界観は、エーレンフェストやプランク、
アインシュタインらの研究へと確かに受け継がれていきました。

。

しかし、残念なことに、、こうした全体像を
ボルツマンが見ることは出来ませんでした。

ボルツマンは晩年に精神障害に悩み

自ら命を絶つという悲しい最期を遂げています。

ここで、暫し物理学は大きな

壁に突き当たっていたように思えます。

沢山の天才達が問題の大きさに畏怖したのでしょう。

ボルツマンはピアノが好きでした。

花を手向ける場所がありますよね。

〆最後に〆

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Boltzmann’s upbringing

Its name is Ludwig Eduard Boltzmann.

Boltzmann is a physicist and philosopher from Vienna, Austria. In addition to canonical (statistical) discussions, he has made significant contributions to the study of electromagnetism, thermodynamics, and the mathematics that deals with them. He was born in Vienna. As a child, he learned the piano from pianist A. Bruckner.

Boltzmann’s achievements as a mentor include teaching Ehrenfest when writing his dissertation. It can be said that Ehrenfest’s theorem contains Boltzmann’s belief. Also, from the history of science, it can be said that Boltzmann’s flow of atomic recognition was a big step. Without one step here, the image of elementary particles and Brownian motion would not have come out.

Boltzmann’s research achievements

S = k Log W is written on Boltzmann’s tomb.

S here is a parameter called entropy, which represents the disorder of the target system. It is a concept quantified by Boltzmann by defining a parameter called k (or described as kB).

It can be said that Boltzmann redefined the entropy used by Clausius. “Randomness” was formulated as Boltzmann’s relational expression in relation to temperature T, volume V, pressure P, etc. in statistical mechanics.

Among Boltzmann’s research achievements, I am particularly interested in understanding phenomena related to atomism. Atoms that are not directly observed have been viewed in various ways.

For such an atom, Boltzmann approached the existence of the atom by using “entropy”, which is a new physical quantity of “randomness” or “disorder”.

As a result, conflicting ideas have arisen at the Physical Society of Japan, and controversy continues between Boltzmann, who uses atomic models, and Ernst Mach, who pursues positivist theory. It will take many years after the advent of Planck, which greatly advances the atomist model.

And, unfortunately, Boltzmann had a sad end in his later years, suffering from a mental illness and dying himself.

Here, for a while, physics seems to have hit a big wall. Many geniuses would have been afraid of the magnitude of the problem.

Boltzmann liked the piano. He has a place to turn flowers.

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トマス・メンデンホール【1841年10月4日～1924年3月23日】

“Thomas Corwin Mendenhall (1890s portrait)”
出典：Wikimedia Commons
Public Domain（著作権保護期間終了）

「明日の地震学（書籍）」
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メンデンホールはいわゆる「お雇い外国人」さんです。
工部省の475人に次ぐ296人を文部省が招へいしていました。
その中の一人です。
名前の綴りはThomas Corwin Mendenhallです。
アメリカのオハイオ州生まれです。

アメリカから先だって来日していた動物学者、
E・S・モースの推薦でメンデンホールは1878年に
東京帝大の物理教師となります。
黎明期の日本教育に先鞭をつけたのです。

そんなだから、このご紹介の中で使っている画像も
アメリカの風景よりは東京大学内の今に近い画像
を使い続けます。あの静かな象牙の塔、議論の場を
作っていった先人なのです。　

メンデンホールは設立されたばかり東大理学部観象台の観測主任となり気候を観測しました。実際に1879年1月から2年間にわたり東京本郷で気象観測に従事したのです。

メンデンホールは直接気象に関わるのみではなく日本で地震が頻発する環境に着目し、そうした事情を考慮して、観象台に地震計を設置を導入していきました。

当時の日本では一般にそうした観測環境に対しての知見が乏しかったかったのです。結果として地震観測に関する業績を残し、日本地震学会の設立につながっていきます。メンデンホールはこの側面でも日本の教育に貢献をしています。

こうしてメンデンホールは日本物理学の黎明期において 気象学。地震学を確立していきました。一方で単位系の確立をしていった人です。 また富士山頂で重力測定や天文気象の観測を行い、日本に地球物理学を広げていきました。

日本の物理学者では特に、田中舘愛橘がメンデンホールから力学、熱力学を学んでいます。師ともいえるメンデンホールとの出会いは田中館愛橘に多大な影響を与えたと言われています。

例えば、1879年(明治時代）にメンデンホールを通じてエジソンのフォノグラフの情報を得て、実際に田中舘は試作をしています。音響や振動の解析を試みてい定量的な解析が日本で始まったのです。また、田中舘はメンデンホールによる重力測定に参加し、東京と富士山で作業しました。

メンデンホールは2年間の赴任を終えてアメリカに帰国しましたが、
その後、海岸・測地測量局（U.S. Coast and Geodetic Survey）の局長として、
アメリカ国内の州境や国境の測量・確定に大きな役割を果たしました。
緯度・経度に基づいて州境が引かれる現在のアメリカの地図は、
この時代の精密測量の成果の上にあります。緯度、経度で州境が
引かれている現在のアメリカの州の形を作ったのです。

メイデンホールの業績は評価されていて、アラスカの氷河のひとつに
今でもメンデンホール氷河という名前が残っています。メイデンホールの
局長時代の仕事に関連して命名されています。

〆最後に〆

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Mendenhall is a so-called “hired foreigner” and the spelling of the name is Thomas Corwin Mendenhall. He was born in Ohio, USA. At the recommendation of E.S. Morse, a zoologist who had come to Japan earlier than the United States, Menden Hall became a physics teacher at the University of Tokyo in 1878. He pioneered Japanese education in the early days.

Menden Hall was just established and he became the chief observer of the Observatory of the Faculty of Science at the University of Tokyo, observing the climate. He actually engaged in meteorological observations in Hongo, Tokyo for two years from January 1879.

Menden Hall focused not only on the weather directly but also on the environment where earthquakes occur frequently in Japan, and in consideration of such circumstances, we introduced seismographs on the observatory. In Japan at that time, We generally wanted to have little knowledge about such an observation environment.

As a result, he left behind his achievements in seismic observation and led to the establishment of the Seismological Society of Japan. Menden Hall also contributes to Japanese education in this aspect.

Thus Mendenhall was a meteorologist in the early days of Japanese physics. We have established seismology. He, on the other hand, is the one who established the system of units. He also expanded geophysics to Japan by measuring gravity and astronomical meteorology at the summit of Mt. Fuji.

Among Japanese physicists, Tanakadate Aikitsu is learning mechanics and thermodynamics from Mendenhall. It is said that the encounter with Mendenhall, who can be said to be a teacher, had a great influence on Aitachi.

For example, in 1879 (Meiji era), Tanakadate actually made a prototype after obtaining information on Edison’s phonograph through the Mendenhall. He tried to analyze acoustics and vibrations, and quantitative analysis began in Japan. In addition, Tanakadate participated in the gravity measurement by Mendenhall and worked in Tokyo and Mt. Fuji.

Maiden Hall returned to the United States after two years in office, but he measured and determined the borders and borders of the United States when he was Director of the Coastal Land Survey. He created the shape of the current American state, which is bordered by latitude and longitude.

Maidenhall’s achievements have been well received, and one of Alaska’s glaciers still retains the name Mendenhall Glacier. Named in connection with his work as director of his Maiden Hall.

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大学入試熱力学
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【1824年6月26日 ~ 1907年12月17日】

William Thomson Baron Kelvin portrait”
出典: Wikimedia Commons (Public Domain)

多くの業績を残したトムソン

始めに、本稿のURLは”Baron Kelvin”を使っています。

名前としてはトムソンなんですが、ケルビン男爵

としての別名も持っていたからです。

その名を詳細に記すと、

初代ケルヴィン男爵ウィリアム・トムソン

William Thomson, 1st Baron Kelvin OM, GCVO, PC, PRS, PRSE

トムソンは熱力学や電磁力学で

沢山の研究成果を残してます。

彼は僅か10歳でグラスゴー大学へ入学しました。

トムソンの父がグラスゴー大で教鞭を

とっていた事実はある様ですが、

それを別にしても早熟ぶりに驚かされます。

その後、トムソンはケンブリッジで勉学を進め、

22歳でグラスゴー大学の教授になり、

イギリスの大学で初めての物理学研究室

を立ち上げました。

トムソンの広めた諸概念

1845年の論文では、ファラデーの理論を

数学的に整え回路近辺の空間を考えてます。

この発表は後のマクスウェルに示唆を
与えたと言われています。後の電磁場
の考え方に原型を与えたのでしょう。

トムソンは、数学的技法を電磁気学や熱力学に応用することで、
当時確立途上だった「ベクトル」を含む表現法を活用し、理論と
実験を数式で結びつける試みを行いました。これにより
電磁気現象や熱の理論化が進み、後の理論体系
（たとえば電磁場理論など）への
橋渡しの一端を担ったと評価されています。

また、

物理学者としては別にJ・J ・トムソンが居ます。

更に、電磁気学から量子力学への移行する中での
業績としては磁性に関するものがあります。
ファラデーが見つけた常磁性という概念を
説明する為にトムソン卿は感受性・透磁率
といった概念を固有の物質で考えていきました。

後に「スピン」等の概念を考える土台を
トムソンが作っていったと言えないでしょうか。

多くを残したトムソン

そして、トムソン卿は沢山の物理学者と議論しました。
例えば、無名だったピエール・キューリを見出し、
交流し真価を認めました。また、別項でご紹介して
いますが、日本初期の物理学者である田中舘愛橘を育て、
彼がトムソンを敬愛していた事でも広く知られています。

関連情報（事実ベース）

以下はトムソンに関する比較的確かな評価・事実です：

• トムソンは 1848 年に 絶対温度尺度 を提案し、
  後にその単位「ケルビン（K）」と命名された。scottishportal.com+1

• 彼は熱力学の統合に大きく貢献し、機械的エネルギー・熱・
  電気・磁気などを “エネルギー” という共通概念で統一する試みをした。Encyclopedia Britannica+2archives.collections.ed.ac.uk+2

• 海底電信ケーブル（大西洋横断ケーブル）の敷設設計に関わり、
  独自の受信装置（ミラー・ガルバノメーター）を発明。
  これによって遠距離通信の実現に貢献。Historic UK+2Encyclopedia Britannica+2

• さらに、気候・地球物理・水力学・地球の年齢推定などにも
  関心を持ち、多岐にわたる研究を行っていた。Encyclopedia Britannica+1

〆

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Thomsom did many  advanced work

First, the URL for this article uses “Baron Kelvin”. He’s named Thomson, but he also had an alias as Baron Kelvin.

To elaborate on its name, William Thomson, 1st Baron Kelvin OM, GCVO, PC, PRS, PRSE

Thomson has left a lot of research results in thermodynamics and electrodynamics. He entered the University of Glasgow at the age of only 10.

It seems that Thomson’s father was teaching at the University of Glasgow, but apart from that, he is amazed at his precociousness. After that, Thomson studied in Cambridge, became a professor at the University of Glasgow at the age of 22, and set up the first physics laboratory at a university in the United Kingdom.

In his 1845 treatise, he mathematically arranged Faraday’s theory and considered the space near the circuit.

This announcement suggests to Maxwell later
It is said to have given. Later electromagnetic field
Probably gave a prototype to the idea of.

Also, Thomson is a mathematical expression “vector”.
Is said to be the person who “started using”.

Works of Thomson 

It seems that Hamilton uses the concept of vector separately, but Hamilton uses it in the formulation of four-dimensional space. Sir Thomson, on the other hand, uses the concept of vectors to mathematically (in vector representation) the phenomena that are actually occurring.

In addition, there is another physicist, JJ Thomson.

In addition, one of the achievements in the transition from electromagnetism to quantum mechanics is related to magnetism. To explain the concept of paramagnetism that Faraday found, Sir Thomson considered the concepts of sensitivity and permeability with unique substances. It can be said that Thomson laid the foundation for thinking about concepts such as “spin” later.

And Sir Thomson discussed with many physicists.
For example, he found the unknown Pierre Cucumber,
He interacted and acknowledged its true value. Also, I will introduce it in another section.
However, it is also widely known that Tanakadate Aikitsu, a physicist in the early days of Japan, was brought up and Tanakadate admired Thomson.

〆

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）

エネルギーマイスター
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【1824年3月12日 ～ 1887年10月17日】

“Gustav Kirchhoff – Wikimedia Commons”
1850年代の写真_ Public Domain（パブリックドメイン）

その名は正しくはグスタフ・ロベルト・キルヒホフで
Gustav Robert Kirchhoff,とつづります。

1824年に現在のロシア領カリーニングラードである
ケーニヒスベルクで生まれました。

生まれ故郷にあるケーニヒスベルク大学で学び、
26歳でブレスラウ大学員外教授に就任しています。

キルヒホッフについて伝えられている内容は
主に業績となりますので、本稿は時代背景
をもとにし研究内容を中心とした
記述を纏めたいと思います。

私自身がドイツ系の人になったつもりで
出来るだけ正確に記載したいと考えています。
日本語の文化圏で暮らしている我々には
想像しづらい思考回路なのです。

ロシアをドイツ語圏と見てるのは強引だと思いますが、
そこの考察は後程。;）

実際にキルヒホッフの業績の中で有名なものは
①電気回路におけるキルヒホッフの法則、
②放射エネルギーについてのキルヒホッフの法則、
③反応熱についてのキルヒホッフの法則です。

それぞれにとても大事な考察だったといえるでしょう。

まず第一に、回路におけるキルヒホッフの法則が最重要です。
別言すれば一番知られています。

当然と言えば当然の事実を明言化しているだけだ、
とも言えるのですが

「回路網中での任意の接続点への流入電流の和は 0（零）である」
というのが第一の法則です。

正確にはキルヒホッフの第一法則というべきでしょうが、
本稿では単純に「第一の法則」または「第一法則」と省略します。

キルヒホッフの時代には自由電子運動論を裏付ける
理論はありません。電子を直接観測にかけるどころか
原子や電子のサイズも想像がつかないで、
あくまで電子は一つのモデルでした。

キルヒホップに考えた時に、正直者のドイツで学んだ人は
出来る事実で話を組み立てます。

つまり出来るだけ正確に観測を続けて
結果を蓄積して、観測事実の相互関係を定量化するのです。

当時は電源と抵抗の単純な回路を考えた時に
夫々を要素と考えて回路に落とす作業自体にも
議論があったでしょう。

つまり、我々が当たり前に書いている回路図も
国際度量衡といった枠組みが無くて、ヨーロッパの一部の
人々が使うだけの不可思議な記号だったのです。

知る人ぞ知る知見だったとも言えます。第一法則は、
任意の接続点において流入する電流の総和と、
流出する電流の総和が常に等しいというものです。

これは、電荷がどこからともなく湧き出たり消えて
なくなったりしない―という電荷保存則の回路版であり、
極めて基本的な原理です。キルヒホフは、
電子の概念が確立する以前に、この現象を
精密な観測に基づいて定式化したのです。

この法則は今、電気工学（ひいては現代産業）
で幅広く活用されています。

そして次に、キルヒホッフの電圧則はキルヒホッフの第2法則
とも呼ばれます。回路を考えたときに回路網中の任意の
閉ループを考えてみて構成する部分的な電圧を計測したとき、
任意の分け方で考えた起電力の総和と電圧降下の総和は等しいのです。

抵抗、電球、電線電池からなる回路で何が電気を起こしていて、
何が消費するか考えてみてください。

そして再強調しますがこの時代には電子の存在は今より不確かです。

今の学生が教科書を読んだときに漫画的な丸い物体
（模式的な電子の姿）を見て想像するような作業ができないのです。

力学と比べて電磁気学や熱学はまとめ難い側面があります。
実際には電圧を生じる電池のような物質があり、
電気を流し抵抗を持つ同線等の要素を細かく考えていくことで、
回路間の色々な場所での電圧降下を考えていき、
キルヒホッフは第二法則を確立することが出来たのです。

そして1859年にキルヒホッフは黒体放射における
キルヒホフの放射法則を発見しました。

電子の運動でオームの法則に従い議論されるのに対して、
熱放射は空間での現象に対しての考察です。

また、
別の空間的な考察としてキルヒホッフには
分光学での考察も行っています。

フラウンホーファーが発見したいわゆるフラウンホーファー線
（太陽の光線を分解した時に現れる特徴的な吸収）が
ナトリウムのスペクトルと同じ周波数帯に見受けられると示し、
（今で言う分光学的方法で）太陽の内部にある
と思われる元素を同定できることを示しました。

他に音響学、弾性論に関しても
キルヒホッフは先進的な研究を行っています。

〆最後に〆

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2025/12/17_改定投稿

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（対応英訳）

His name is correctly Gustav Robert Kirchhoff, spelled Gustav Robert Kirchhoff. He was born in 1824 in what is now Russian Kaliningrad, Königsberg. He studied at the University of Königsberg in his hometown and became a non-professor at the University of Breslau at the age of 26.
Since the content reported about Kirchhoff is mainly his achievements, this article will summarize his research content based on his historical background. I would like to describe it as accurately as possible as if I were a German person. 😉

In fact, the most famous achievements of Kirchhoff are (1) Kirchhoff’s law in electric circuits, (2) Kirchhoff’s law on radiant energy, and (3) Kirchhoff’s law on heat of reaction. It can be said that each was a very important consideration.

First of all, Kirchhoff’s law in the circuit is of utmost importance. In other words, it is the best known. Of course, it can be said that it only clarifies the facts of course, but the first rule is that the sum of the currents flowing into any connection point in the network is 0 (zero). am. To be precise, it should be called Kirchhoff’s first law, but in this article, it is simply abbreviated as “first law” or “first law”. There is no theory to support the theory of free electron motion in this era.

Far from directly observing the electrons, I couldn’t imagine the size of the atoms and electrons, and the electrons were just one model. When thinking this way, honest and learned in Germany build up the story with the facts that can be done. In other words, we continue to observe as accurately as possible, accumulate observation results, and quantify the interrelationship of observation facts. At that time, when considering a simple circuit of power supply and resistance, there would have been discussion about the work itself of considering each as an element and dropping it into the circuit. In other words, the circuit diagram we take for granted was a mysterious symbol that was only used by some people in Europe, without a framework such as the General Conference on Weights and Measures. It can be said that it was a knowledge known to those in the know. Considering one point on such a circuit, the sum of the incoming current and the outgoing current is equal. The first law is the fact that it is zero according to the experimental facts. This law is now widely applied in electrical engineering (and thus modern industry).

And then, Kirchhoff’s voltage law is also called Kirchhoff’s second law. When considering a circuit, when considering an arbitrary closed loop in the circuit network and measuring the partial voltage, the sum of the electromotive force and the sum of the voltage drops considered by any division are equal. Think about what is producing and consuming electricity in a circuit consisting of resistors, light bulbs, and electric wire batteries. And again, the existence of electrons in this era is more uncertain than it is now. When a current student reads a textbook, he cannot do the work that he imagines by seeing a cartoon-like round object (a schematic electronic figure). Compared to mechanics, electromagnetism and thermal physics are difficult to summarize. In reality, there is a substance such as a battery that generates voltage, and by carefully considering factors such as the same line that conducts electricity and has resistance, Kirchhoff considers the voltage drop in various places between circuits. I was able to establish the second law.

And in 1859 Kirchhoff discovered Kirchhoff’s law of radiation in blackbody radiation. Whereas the motion of electrons is discussed according to Ohm’s law, thermal radiation is a consideration of phenomena in space. In addition, as another spatial consideration, Kirchhoff is also considering spectroscopy. The so-called Fraunhofer line discovered by Fraunhofer (the characteristic absorption that appears when the sun’s rays are decomposed) is shown to be found in the same frequency band as the spectrum of sodium, inside the sun (in what is now called a spectroscopic method). It was shown that the element that seems to be in can be identified. He also conducts advanced research on acoustics and elasticity.

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）

熱力学の基礎
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【1822年1月2日 ～1888年8月24日】

Wikimedia Commons（Public Domain）

クラウジウスはドイツ系の人で、名前をつづると
Rudolf Julius Emmanuel Clausius,　です。

クラウジウスはプロイセン王国領生まれました。今で言う、ポーランド地域の生まれです。お父様は牧師として務める傍ら、小学校の校長を務めていました。そこでクラウジウスは学び始めます。ベルリン大学の時代に熱力学に関心を抱き始め、初の論文をまとめます。

それは、当時の物理学の中心となっていた熱（温度）、圧力、 対象となる物質の体積（占めている空間）、およびその質量に関する関係の考察でした。

ニュートン力学が広く知られ、その質点モデルをもとに人々が分子であるとか、原子であるとかいう概念を想像していくうえで、知見をまとめていっている段階での考察です。

手探りの中で気体分子の（またはその幾つかの合成物の）
性質を突き詰めていった人の一人がクラウジウスなのです。

今で言う化学と熱力学の境界線はどう考えられていたのでしょうか。
概念形成の歴史を考えていく中で一つの転換点となっている
気もします。後に放射線を使って原子を少しでも可視化したりする前の、
関連概念の形成時代があったのです。

斯様な考え方で考えていくと、クラウジウスの諸業績の中で第一に思いつくものは熱力学に対する業績で、特に、エントロピーの概念が最も大きいのではないでしょうか。気体分子を単純化して特定環境下（温度下）での個々の質点の位置と運動量で考えていった時にエントロピーはボルツマンが後程、再定義しています。

熱力学第一法則・第二法則の定式化も定式化しました。クラウジウスによるとエントロピーの定義は次のように示されます。

　dS = {dQ　}/　{T}

1824年、カルノーは「熱は高温から低温へ流れ、その過程で仕事を生む」という熱機関の理論を構築しました。
一方、1840年代になると、ジュールは「仕事が直接熱に変換される」ことを実験で示しました。

当時の学者たちには、この2つが矛盾するように見えました。
そのためW・トムソン（後のケルビン卿）は当初、ジュールの「仕事 → 熱」転換の結論に慎重でした。

ここでクラウジウスが重要な役割を果たします。
彼はジュールの実験を肯定しつつも、カルノーの理論の核心である「熱は自然に高温から低温へ流れる」という点も維持しました。

その結果、クラウジウスは
熱力学第一法則（エネルギー保存）
熱力学第二法則（不可逆性・エントロピー増大）
という、現代の熱力学の2本柱を明確な形に定式化したのです。

またクラウジウスの不等式の概念は内部エネルギーや散逸を考えていく上でおおきな足掛かりとなったと言われています。

〆最後に〆

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2022/04/01_初回投稿
2025/12/16‗改訂投稿

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（対応英訳）

Clausius is of German descent, spelling his name
Rudolf Julius Emmanuel Clausius,.

Clausius was born in the Kingdom of Prussia. He was born in Poland in these days. While his father was a minister, he was the principal of an elementary school. There Clausius begins to learn. He began to take an interest in thermodynamics during his time at the University of Berlin and summarized his first treatise.

It was a consideration of the relationship between heat (temperature), pressure, volume of the target substance (occupied space), and its mass, which were the core of physics at that time. Newtonian mechanics is widely known, and it is a consideration at the stage of summarizing the findings in imagining the concept that people are Molecules or Atoms based on the mass model, and it is in the process of groping.

Claudius is one of the people who scrutinized the properties of gas molecules (or some of their compounds). What was the boundary between chemistry and thermodynamics as it is now? I feel that it is a turning point in thinking about the history of concept formation. There was an era of the formation of related concepts before later using radiation to visualize atoms as much as possible.

Considering this way of thinking, the first thing that comes to mind among Clausius’s achievements is his Achievements in Thermodynamics, and in particular, the concept of Entropy is probably the largest. When he simplified the gas molecule and thought about the position and momentum of each mass point in a specific environment (under temperature).

Boltzmann later redefined
Formulation of the first law and the second law of thermodynamics.and,

the definition of entropy is

dS = {dQ} / {T}

In 1824, Carnot constructed the theory that heat is conserved and work occurs when heat moves from hot to cold. This theory was popularized by William Thomson in the late 1840s. On the other hand, in the same period, Joule’s measurement result that heat itself turns into work and work also turns into heat came to be recognized by the same Thomson and others. However, the two theories seemed to contradict each other. As a result, Thomson initially gave a negative view of Joule’s measurements of “work turns into heat.”

Clausius, on the other hand, accepted Jules’ theory and thought that heat and work could be converted into each other. But he did not completely abandon Carnot’s theory. This gives rise to two principles of heat.