カテゴリー: 未分類

こんにちはコウジです。
「テスラ」の原稿を改訂します。

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（以下原稿）

電気モーター（教育玩具）
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ニコラ・テスラ【1856年7月10日生まれ ~ 1943年1月7日没】

　発明家テスラ

テスラはオーストリア帝国に生まれ
工夫を重ね、誘導モーターを発明します。

そのモーターを広める為に
アメリカに渡って、かのエジソン
のもとで働いていましたが独立して
高電圧の変換をして発表をしたり
回転界磁型の電動システムを実用化して
供電社会の礎を築いたりしました。

テスラとエジソン

テスラとエジソンとの間には次第に対立関係が生まれますが、２陣営の対立は送電方式の考え方の違いが大きかったようです。エジソンが直流による電力事業を考えていたのに対してテスラは交流による電力事業に利点があると考えていました。実際に交流が主流になるのです。

幸運な事にテスラは多才でした。例えば
テスラはプレゼンテーションが上手でした。

学会での発表を聞いていたジョージ・ウェスティングハウスが感銘を受け、テスラは資金供給を受け始めます。最終的にはナイアガラの滝を使った発電システムの実現に繋がり、テスラは成功を収めました。ナイヤガラの滝を眺めて誰しも壮大な景色に心を動かされると思いますが、その時の感動を事業のアイディアへ繋げていく思考がテスラならではの凄さですね。事業計画のプレゼンテーションをする時に説得力を持ちますね。後は「本当に出来るの？」と聞かれている内容を説明していく説得力も大事です。そのアイディアや説得力をテスラは持っていました。

数々の事業を成功へ導いたテスラですが、色々な別れがあり晩年は寂しい老後を送っていた様です。テスラは生涯独身でした。内向的な性格が影響しているようです。

そしてテスラの名は今、磁場の単位として使われている他に、
会社の名前として名を残しています。数トンの重さがあった
と言われる彼の発明品や設計図はFBIが写しをとった後に
母国へと返されています。

〆

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Inventor Tesla

Tesla was born in the Austrian Empire and invented an induction motor. After that, he traveled to the United States to spread the motor in addition, worked under Edison, but independently converted high voltage and made presentations and put into practical use a rotating field type electric system. It laid the foundation for a power supply society.

Tesla and Edison

A confrontational relationship with Edison gradually arises, but it seems that the confrontation between the two camps was largely due to the difference in the way of thinking about the power transmission method. While Edison was thinking of a DC power business, at that time, Tesla thought that an AC power business would have an advantage. In fact, exchange becomes mainstream.

Fortunately, for example Tesla was good at presenting.

George Westinghouse, who was listening to the conference presentation, was impressed and began to receive funding.

Ultimately, Tesla was successful in realizing a power generation system using Niagara Falls.

He is Tesla, who has led many businesses to success, but he seems to have had a lonely old age in his later years due to various farewells. Tesla was single all his life.

And in addition to being used as a unit of magnetic field, Tesla’s name is now left as the name of the company.

Tesla’s inventions and blueprints, which are said to have weighed several tons, have been returned to their native language after being copied by the FBI.

〆

こんにちはコウジです。
「ポアンカレ」の原稿を改訂します。

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ポアンカレ予想
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アンリ・ポアンカレ【1854年4月29日生れ ~ 1912年7月17日没】

　ポアンカレ予測

その名を書下すと、ジュール＝アンリ・ポアンカレ

（Jules-Henri Poincaré）。多様体における考察である

ポアンカレ予想で、よく知られています。また、

小さなトリビア話なのですが、J・ポアンカレは

フランス大統領の従兄弟でもありました。

 

　ポアンカレの業績と評価

ポアンカレは数学、物理学、天文学において
名を残しています。残した業績は大きいのです。
しかし、

その数学的立場には賛否両論があります。

一般の見方ならば分からない程度の賛否両論のでしょうね。

ポアンカレは第一回ソルベーユ会議にも出席していて、
マリ・キューリとの写真は色々な所で紹介されています。
どんな話をしていたのか興味深いですね。
探せるものなら議事録探して分析したいです。

ポアンカレの思考方法で独自性を見出せるでしょう。

他、ポアンカレの業績としては

位相幾何学の分野でのトポロジーの
概念形成などもあります。ヒルベルト形式主義よりも
直感に重きを置くスタイルは、いかにも数学者らしい、
とも思えますが、特定の人からみたら
意味不明に思えたりするのでしょう。また、
とある数学的な発見時に、思考過程を詳細に残し、
思考プロセスの形で心理学的側面の研究に
影響を残したとも言われています。

 

また、以下の著作は何時か時間が出来たら

読んでみたいと考えているポアンカレの著作です。

個人的な課題ですね。

・事実の選択・偶然_寺田寅彦訳_岩波書店

・科学と仮説_湯川秀樹・井上健編_中央公論

・科学の価値_田辺元 訳_一穂社

〆

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Poincare Prediction

The name is Jules-Henri Poincaré. Consideration in manifolds

Poincare conjecture, well known. Also, although it is a small trivia, J. Poincaré was also a cousin of the President of France.

Poincare’s achievements and evaluation

Poincare has made a name for himself in mathematics, physics and astronomy. The achievements he left behind are great. However, there are pros and cons to his mathematical position. Pros and cons may not be understood by the general public.

Poincaré also attended the first Solbeille conference, and his photographs with Mari Cucumber are featured in various places. It’s interesting what he was talking about. When I have time, I would like to find and analyze the minutes. You will find uniqueness in Poincare’s way of thinking.

Other achievements of Poincare include the formation of the concept of topology in the field of topology. His style, which emphasizes intuition over Hilbert formalism, seems to be a mathematician, but he may seem irrelevant to a particular person. It is also said that at the time of his mathematical discovery, he left behind his thought process in detail and influenced the study of psychological aspects of the thought process.

In addition, the following works are Poincare’s works that I would like to read when I have some time. It’s a personal issue.

 Selection of facts ・ By chance _ Translated by Torahiko Terada _ Iwanami Shoten

 Science and Hypothesis_Hideki Yukawa / Ken Inoue _Chuo Koron

Value of science_Translated by Hajime Tanabe_Ichihosha

〆

こんにちはコウジです。
「エジソン」の原稿を改訂します。

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世界の伝記_エジソン
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アメリカ育ちのエジソン

エジソンはアメリカの発明家です。彼の逸話を聞くと、

閃きの喜びとか達成時の感動が沸き起こります。

エジソンの発明品は蓄音器、電灯、活動写真と

多岐にわたります。研究所はニュージャージの

メンロパークにありました。その街は

今では有名な発明家であったエジソンにちなんで

街の名前がエジソンと改名されている程です。

また、個人的な話になり恐縮ですが、

初めて私が買ったCDが

ボン・ジョビの「New Jersey」でした。

何となく私が想像してた同州の楽しそうで

何かを生み出す活気のある雰囲気は

エジソンが研究所を構え、活動する中で

生まれた部分もあったのですね。きっと。

そんなエジソンは幼少時代から苦労を重ねています。
彼が残した有名の言葉を改めて書き下します。

「天才は99％の汗と１％の才能（で出来ている）」

睡眠時間を削り、時に発想に浸り現実を忘れ
次から次へと発明を繰り返しました。図書館に籠り
独学で色々なことを学び正規の教育を受けずに
試行錯誤を繰り返します。例えば、算数で「１＋１＝２」
と教わっても「二つの粘土を混ぜた時に一つになるのに
何故この場合は１ではなく２なのか？？」という視点
を持ち反論しています。こんな話が語りつかれている
自体がいかにもアメリカ的なのかな？と思いますが、
思考の柔軟性を保ち続ける為には
必要な吟味であるとも言えます。

 

発明家エジソン

その後、投票記録の機械、株式相場表示機、

電話、蓄音機、白熱電球と発明を続けます。

蓄音機を世間に広めた時は

「機械の中に人が居るわけがない！」と

驚きの反論を受けたほどです。

晩年は会社経営から身を引き、

霊界との交信が出来るか、といった

関心を持ち試行錯誤していました。

多くを残して84歳で亡くなっています。

まさに語り継がれ続けている偉人です。
〆

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Edison raised in the United States

Edison is an American inventor. Listening to his anecdotes gives rise to the joy of inspiration and the excitement of achieving it. Edison’s inventions range from gramophones, lamps, and activity photographs. His laboratory was in Menlo Park, New Jersey. Personally, I’m sorry to say that the first CD I bought was Bon Jovi’s “New Jersey.” Somehow, the lively atmosphere that I imagined in the state that seems to be fun and creates something was born while Edison set up a research institute and was active. surely. Edison has been struggling since he was a child. He rewrites his famous words he left behind.

“Genius is 99% sweat and 1% talent (made of)”

He cut down on his sleep, sometimes immersing himself in ideas, forgetting reality, and repeating his inventions one after another. He stays in the library, learns various things by himself, and repeats trial and error without receiving formal education. For example, even if I was taught “1 + 1 = 2” in mathematics, I argue with the perspective of “Why is it 2 instead of 1 in this case when two clays are mixed and become one?” Is it really American that such a story is told? However, it can be said that it is a necessary examination to maintain the flexibility of thinking.

Inventor Edison
He then continues his invention with voting machines, stock quotes, telephones, gramophones, incandescent light bulbs. When he spread the gramophone to the world, he was surprised to hear that “there is no one in the machine!” In his later years, he withdrew from company management and was interested in communicating with the spirit world through trial and error. He died at the age of 84, leaving much behind. He is a great man who has been handed down.
〆

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「レントゲン」の原稿を改訂します。

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X線撮影技術
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レントゲンの発明者レントゲン

レントゲンと言えば、その人の名よりも

その名を使った装置が思い浮かぶでしょう。

以下ではレントゲンという言葉は

人の名前として使っていきます。

 

レントゲンはドイツ生まれの偉人です。
彼の時代にはハインリヒ・R・ヘルツ等
によって真空放電や陰極線の議論が
なされていました。

今風に考えたら
対象は単なる粒子とか波ではなく、
2面性をもった「波動関数で記述される
電子の一団である」と言えますが。
レントゲンの時代には電子の実在は不明確でした。
数キロボルトの電圧を加えた真空管において
蛍光現象が見受けられるのが陰極線です。

一般の電流の知識からは＋方向からー方向
（プラス方向からマイナス方向）へ電流が流れますが
陰極線は―方向から＋方向に現象が
確認出来るのです。＋と－の間に遮蔽物
を置くと遮蔽物から＋方向で現象が見られません。
つまり電子はマイナス方向から出ていたのです。

レントゲンの業績

そして、レントゲンは遮蔽物の画像を研究します。

まずレントゲンは実験結果を重視してます。

X線が人体を透過した後の写真を

大衆に見せました。ネーチャやサイエンス

といった有名雑誌に投稿し、議論して

事実を明らかにしていきました。

その方法は先ず磁場に作用する

陰極線の実験を積み重ねます。

陰極、陽極、検出対象として
色々な物資を試し、X線の特性を極めて
鉛は通さずガラスは透過する
といった事実を明確にします。

説明が細かくなり恐縮ですが、
陰極線の陰極・陽極間に検出対象があり、
検出対象から放射されるのがX線です。

検出対象に蛍光物資を使った所が
レントゲンのオリジナリティですね。

また波長に着目すると波長が1pm ~ 10nm程度の
電磁波であるという事実も重要です。
そうした仕組みで磁場から力を殆ど受けない
X線を発見して、突き詰めていったのです。

 

レントゲンの人となり

その後の成果で原子が崩壊・融合する過程で

放射線が出てくる知見が集約されてくる訳ですが、

後の素粒子での議論につながる種が、

レントゲンによって沢山まかれていた訳です。

また、レントゲンを偲ばせるエピソード
を３つ、ご紹介します。

まず、レントゲンは自らの独自技術に
対して特許を申請しなかったと言われ
ています。科学の成果は万人が享受すべき
だというレントゲン独特の考えです。

また、レントゲンは第一回目の
ノーベル賞を受けていますが、
賞金に手を付けず、
全て大学に寄付しています。

そして愛妻家だったと思われます。
レントゲン自身はガンで亡くなりますが
年上だった奥様に先立たれてから
数年後の事でした。今でもよく
紹介されている写真は奥様の手を
X線が透過した姿でした。
皮膚を透過したX線が骨の形を
リアルに映し出し、その薬指には
はっきりと結婚指輪が見えます。

〆

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X-ray inventor,Roentgen

Speaking of Roentgen in Japan, the device of that name comes to mind rather than the person’s name. In the following, Roentgen will be used as a person’s name.

In the Roentgen era, vacuum discharge and cathode rays were discussed by Heinrich R. Hertz and others. If you think about it in a modern way, it can be said that the object is not just a particle or a wave, but an electron described by a wave function with two sides. It was unclear in the X-ray era. It is the cathode ray that shows the fluorescence phenomenon in a vacuum tube to which a voltage of several kilovolts is applied. From general current knowledge, from + direction to-direction

The current flows in the (plus direction to minus direction), but the phenomenon can be confirmed in the cathode ray from the-direction to the + direction. If a shield is placed between + and-, the phenomenon will not be seen in the + direction from the shield. In other words, the electrons were coming out from the minus direction.

Roentgen’s achievements

And X-rays study images of obstructions. First of all, Roentgen attaches great importance to his experimental results. He showed the public a picture of what X-rays had passed through the human body. He posted to well-known magazines such as Nature and Science, discussed and revealed the facts. The method first accumulates experiments on cathode rays that act on a magnetic field.

He experimented with various materials such as cathodes, anodes, and objects to detect, clarifying the fact that lead does not pass and glass does.

Excuse me for the detailed explanation, but there is a detection target between the cathode and anode of the cathode ray, and X-rays are emitted from the detection target. The place where fluorescent materials are used as the detection target is the originality of X-rays.

Focusing on the wavelength, the fact that the wavelength is an electromagnetic wave of about 1pm-10nm is also important. With such a mechanism, I discovered X-rays that do not receive force from the magnetic field and pursued them.

Roentgen’s portrait

Subsequent results will bring together the knowledge that radiation is emitted in the process of atom decay and fusion, but many species that will lead to discussions on elementary particles later were sown by Roentgen.

We will also introduce some episodes that are reminiscent of X-rays. First, Roentgen is said to have not applied for a patent on his proprietary technology. It is an X-ray peculiar idea that the results of science should be enjoyed by everyone.

Roentgen has also received his first Nobel Prize, but he hasn’t touched the prize money and donated everything to the university.

And he seems to have been a beloved wife. Roentgen himself died of cancer, a few years after his older wife. The photo that is still often introduced is the X-ray transmission of his wife’s hand. X-rays that penetrate his skin realistically reflect the shape of the bone, and his ring finger clearly shows the wedding ring.

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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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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。後程もう少し言及しますが

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。　

そして、エーレンファストの定理で
「原子」と「量子」は見事に関連が示されます。

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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光の物理
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レイリー男爵 ； J・W・ストラット【1842年11月12日~1919年6月30日】

　レイリー卿について

この原稿ではＵＲＬに爵位である

”Baron Rayleigh”を使っています。

その名を改めて書下すと、第3代レイリー男爵

ジョン・ウィリアム・ストラット

John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh

 

分かり易い業績で紹介していくと、レイリー卿は

晴れた日の空の青さを説明しました。

子供が、「空はなぜ青いの？」って聞いた時に、

どうこたえるか考えてみて下さい。。

その業績

専門的に言えば散乱光の研究をしていた訳です。

そんなレイリー卿は入射波と反射側の散乱波を考え、

それらの波長と空気中の分子の性質を考えたのです。

結果、昼間の空は青く、夕方は赤いのです。

レイリー散乱と呼ばれる考え方です。

別途、ご紹介している

クィーンのブライアンの研究とも関連しています。

そもそも、光を波長の観点から考え直して「赤く見える光の波長」や「青く見える光の波長」を明確にして議論していった事実と、地上との温度差の事実を関連付けて考えています。その関連を考えた時点で自然現象が物理的議論の枠組みで説明できたのです。

またその他のレイリー卿の業績は、

地震の表面波の解析（レイリー波）、

ラムゼーと研究したアルゴンの発見、

初期段階の熱放射理論である

レイリー・ジーンズの法則等があります。

 

その人柄

別の一面としてレイリー卿は量子論や相対論に厳しい立場をとっていたと言われています。実際の所レイリー卿は長い事、エーテルを考え続けていた様です。当時の考えでは否定する事は出来ない物だったとも言えるでしょう。実際にその何年後も実験的にエーテルを実証しようとしています。私はレイリー卿の肩を持ってしまいますが、実験事実の蓄積が無い状態で軽はずみに決断を求めるのは危険です。精査した考えを納得のいく説明で語っていかなければいけません。それだから、考えを育む時間も大切なのです。

またレイリー卿の素晴らしい栄誉を連ねていくと

コプリメダル受賞、ノーベル賞受賞、

第２代キャンデビッシュ研究所所長、

標準局（イギリス国立物理学研究所）の

運営理事会議長と続きます。何より

人材を育てた業績は大きく、ジョセフ・ジョン・トムソンや

ジャガディッシュ、チャンドラ、ボースを育てました。

爵位としてのレイリーは彼の長男で物理学者だったロバート・ジョン・ストラが受け継いでいます。物理学者が受け継いでいる事実が好印象でした。きっと息子さんと御弟子さんが議論したりもしたんでしょうね。そう考えたいです。

〆

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[2021年9月時点での対応英訳]

About Sir Rayleigh

In this manuscript, the URL “Baron Rayleigh” is used.

To rewrite the name, John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh.

Introducing his easy-to-understand achievements,

This Sir Rayleigh explained the blueness of the sky on a sunny day.

Think about how your child will respond when asked, “Why is the sky blue?” ..

　

Achievements made by Sir Rayleigh’s 

Technically speaking, he  had studyed scattered light.” Sir Rayleigh” considered the incident waves and the scattered waves on the reflecting side, their wavelengths, and the properties of the molecules in the air. As a result, the daytime sky is blue and the evening is red. This is a concept called Rayleigh scattering. It is also related to Queen’s Brian’s research, which is introduced separately.

Other achievements of Sir Rayleigh include analysis of surface waves of earthquakes (Rayleigh wave), discovery of argon studied with Ramsey, and Rayleigh-Jeans’ law, which is an early stage thermal radiation theory.

 Personality of Sir Rayleigh

It is said that Sir Rayleigh took a strict position on quantum theory and relativity. Everybody knows Sir Rayleigh  had been thinking about ether for a long time. It can be said that he was an undeniable thing at that time. He is actually trying to experimentally demonstrate ether years later. He will carry Sir Rayleigh’s shoulders, but it is dangerous to lightly seek a decision without the accumulation of his experimental facts. He must explain his scrutinized ideas with a convincing explanation. That’s why time to nurture his ideas is also important.

In addition, “Sir Rayleigh’s wonderful honors will be followed by the Copley Medal, the Nobel Prize, the 2nd Director of the Candevis Institute, and the Chairman of the Steering Board of the Standards Bureau (National Institute of Physics, England)”. He has cultivated talent above all, and his achievements have been great, and he has cultivated Joseph John Thomson and Jagdish Chandra Bose. And Rayleigh’s title is inherited by his eldest son and physicist Robert John Stra. I was impressed by the fact that physicists have inherited it. I’m sure his son and his disciples had a discussion. I want to think so.

こんにちはコウジです。
「ギブズ」の原稿を改訂します。

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（以下原稿）

熱学・統計力学
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ウィラード・ギブズ【1839年2月11日生れ ~ 1903年4月28日没】

その名は

ジョサイア・ウィラード・ギブズ

Josiah Willard Gibbsです。

米国コネチカット州に生まれて

イェール大学で博士号をとります。

その博士号はアメリカ大学での

最初の工学博士だったそうです。ギブズは

米国における学究の先駆者だったのですね。

そして理学博士でなくて工学博士って所が

アメリカっぽいなと思いました。また、

物理学者ギブスの父は同名で

宗教文学（解説はWikipedia）

の教授です。古き時代のアメリカですね。

その後、

ギブスは修行時代として、

パリ、ベルリン、ハイデルベルクで

一年ずつ滞在します。

今の感覚ではピンとこないのですが、

彼の人生で地元を離れたのは

この三年間だけだったそうです。

ギブズの業績①統計手法

ギブスの業績として大きいものは物理学への

「統計手法」の導入でしょう。

個々の粒子固有の性質は別に考え、

粒子集団が持つ性質を統計的に

まとめあげていく事でその性質が

熱力学的な特性につながっていくのです。

その考えをまとめた論文を読んだ

マクスウェルは大変感動をして、

自身の思いを伝えるために石膏模型

を作ったと言われています。そして、

その抽象的な模型をギブスへ送ったのですが、

模型は今でもイェール大学で

大切に保管されているそうです。

ギブスの業績②ベクトル解析

1880年から4年間の間にギブズはそれまでと違う研究を完成します。
アイルランドの数学者である
ウィリアム・ローワン・ハミルトン 考案の
「四元数」 の考え方と、
ドイツの数学者ヘルマン・ギュンター・グラスマンの
「広延論（Ausdehnungslehre)」
の考え方を組み合わせて
「ベクトル解析」
という数学分野を切り開きました。

現代数学で群、体、環といった言葉を使いこなして
四元数は記述されます。時代的な変遷から言うと
★
①運動エネルギーでさえギブス以前は4元数で語られていた。
②ギブス・ベヴィサイド・ヘルムホルツがベクトル解析を広める。
③現代工学の中で4元数の体系が再評価・活用されている。
★
実際に私が4元数に再会したのは制御工学での
プログラミングの中でした。個人的な➀見解としては
「➀ベクトル解析の手法の方が単純な直感に訴える。」
その一方で⓶個人的見解として
「⓶4元数は演算を単純に出来る。（簡便）」
皆さんの学習・仕事の中で適時、
2パターンを役立てていって下さい。

また、ベクトル解析の成立に関しては
独立して、オリヴァー・ヘヴィサイドの業績もある
ようなのですが後日、詳細を調査します。

ギブスのスタンス

数理的手法を物理学に取り入れたギブスですが、

その立場（スタンス）を表現している言葉をご紹介します。

A mathematician may say anything he pleases,
but a physicist must be at least partially sane.

【（私の訳）

数学者は望むがままに物事を言えますが、

物理学者は何とかして、しゃっきりと

物事を伝えなくてはいけないですよ。】

数学者と物理学者は社会から
求められている物が違うので
視点を変えていかねばいけないと駄目です。

ギブズの暮らし　

最後に、戸田先生の教科書
【岩波書店から出ていた熱・統計力学の本】
でギブスの人柄を伝えるエピソード
が載っていたので
ご紹介します。

イェール大学の司書だった
義理の弟さん夫婦とのエピソードです。
（小さな物語の始まりです）

「ギブスは結婚をしないで父の残した家に
妹夫婦と共に住んでいました。
その家は彼の研究室から近い場所、
道を渡ったところにあって、
ギブスは午前の講義を終えた後に、
食事の為に家に戻っていました。

お昼を食べた後にギブスは
研究室に帰ってそこで過ごし、
夕方五時頃に散歩をしながら帰宅
するという、静かな暮らし
を送っていました。何年も。何年も。

そして、
ギブスは妹の家事を手伝い、
一緒に料理もしました。
特に、不均一系の研究をしていたギブスは
サラダを混ぜる仕事がとても得意だったそうです。」

うまく作業できた時には大層、
ご機嫌になれたでしょう。
そんな静かで温かい生活を重ねていました。

〆

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His name d Gibbs

Its name is Josiah Willard Gibbs. Born in Connecticut, USA, he holds his PhD from Yale University.

His PhD was the first PhD in engineering at an American university. Gibbs was a pioneer in physics in the United States.

And he thought that the doctor of engineering,

not the doctor of science, was American.

And the father of physicist Gibbs is a professor of

religious literature (to Wikipedia)

with the same name. He’s an old American, isn’t he?

After that, Gibbs will stay in Paris, Berlin and Heidelberg

for one year each as his training period.

It doesn’t seem like it’s right now, but he’s been away from home

for the last three years in his life.

Gibbs achievements

One of Gibbs’ major achievements is the introduction of “statistical methods” into physics. Apart from the unique properties of individual particles, by statistically summarizing the properties of the particle population, those properties lead to thermodynamic properties.

It is said that Maxwell, who read the treatise summarizing his thoughts, was very impressed and made a plaster model to convey his thoughts. He sent the abstract model to Gibbs, who is still kept at Yale University.

Gibbs’s stance

He is a Gibbs who has incorporated mathematical methods into physics,
Here are some words that express that position (stance).
A mathematician may say anything he pleases,
but a physicist must be at least partially sane.

[(My translation)
Mathematicians can say things as they wish,
The physicist manages to be crisp
He has to tell things. ]

Mathematicians and physicists have

different perspectives because

the things that society demands are different.

Gibbs life

Lastly, I would like to introduce an episode that conveys Gibbs’ personality in Professor Toda’s textbook [Book of Thermal and Statistical Mechanics from Iwanami Shoten].
(Beginning of a small story)

Gibbs lived with his sister and his wife in the house left by his father without getting married.
The house was near his lab, across the road,
After Gibbs finished his morning lecture, he returned home for a meal.
After having lunch, Gibbs lived a quiet life, returning to his lab and
spending time there, taking a walk around 5 pm and returning home. For years. For years.

Gibbs then helped his sister with the housework and cooked with her.
In particular, Gibbs, who was studying heterogeneous systems, was very good at mixing salads.

He would have been in a good mood when he was able to work well.
He lived such a quiet and warm life.

〆

こんにちはコウジです。
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法実証主義
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【1838年2月18日 ~ 1916年2月19日】

マッハの人生についての概観

別途ご紹介している石原さんはアインシュタイン直後の時代の一人、今回はご紹介するエルンスト・マッハはアインシュタインに影響を与えた一人です。アインシュタインは晩年67歳の時に「回顧録」の中でマッハの著作に対して「1883年の本「力学史」は若いころの私の心を大いに揺さぶりました。」と記しています。その存在と考え方は当時の物理学会と思想の世界に大きな影響を与え、後の認識論に影響を与えました。ボルツマンやプランクがマッハとの議論を土台にして独自の論理を展開していきます。

またマッハは実証主義の立場から他分野の研究者たちにも影響を与えました。たとえば、心理学者のフロイトは「精神も物質に還元することが出来、したがって精神は物理学と科学によって理解することが出来る。」【アーサー・ミラー著「137」参照】と固く信じていました。そうしたフロイトの分析に対して当のマッハは
「ヴァ〇ィナをあたかも世界を見通せる望遠鏡であるか
のごとくに用いている。だが、そんなことはヴァ〇ィナ本来
の機能ではない。その目的に使うにはあれは狭すぎる。」
（上述の「137」より）と考えたのです。

マッハは最終的には国の政治に参加していたようです。そんな議論を進めたマッハの業績はとても大きいと思います。また、マッハは最初の科学史家だと言われています。昔から正しいと言われてきた科学に関わる方法論を一つ一つ再定義・確認して議論していったのです。

マッハの業績と独自性

エルンスト・マッハはオーストリアに生まれた

物理学者です。その研究範囲は

数学・物理学・感覚分析・心理分析に及びます。

マッハの残した業績はまさにパラダイム
シフトと呼べます。それは時間と空間の
概念に対しての挑戦でした。そもそも、
ニュートン以降の時代に、空間の概念は
絶対空間・絶対時間が主流でした。
背景として神様の概念に端を発する世界観
があったのです。宇宙も自然も神の作り
たもうた産物だと万人が考えていました。

所がマッハの考え方は徹底的に相対的です。
マッハの考え方によると空間は全て相対的で絶対空間という概念は設けません。論理的に考えて絶対空間の意義を感じない所が凄いのです。時間に関しても同様で絶対空間で流れる時間に意義を感じていません。後に議論される双子のパラドックスを知ると、複数の時間系を考える時にもっと我々には設定が必要な筈なのですが、そこまで議論を進めるべきなのです。

アインシュタインはそこを考え抜き相対論
に至ります。新しい考えを哲学的思考
方法で打ち出し、明確なメッセージ
を伝えたマッハの業績は素晴らしかったです。
晩年のマッハをアインシュタインが
表敬訪問しています。

 

マッハの進めた認識改革

またマッハは物理学に於ける認識の変革

にも大きく関わりました。ボルツマン、

プランクらの実在論に対してマッハは

実証主義を展開し、自然に対する測定を

通じた認識の問題を議論しました。

観測者の感覚を重視した認識に対して

独自の立場を明確にしています。事物を

認識するのは認識者であって「個人個人の

感覚を通じて認識する過程」を含めて

マッハは議論を進めていったのです。そして、

音速をこえる時の画像は万人に説得力を持ちます。

　↑ cf;　Wikipedia  パブリック・ドメイン　↑

我々は未だに音速を表現する際に「マッハ」

という単位で彼の名前を使い続けています。

それは後世・我々が出来た小さな評価だった

とも言えるのでは無いいか、と私は思っています。

論敵も多かったマッハでしたが、しっかりと

今に残る確かな足跡を残しています。

〆最後に〆

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Mach life

Mr. Ishihara, who I introduced earlier, was one of the people immediately after Einstein, and Ernst Mach, who I will introduce this time, was one of the people who influenced Einstein. Its existence and way of thinking had a great influence on the Physical Society of Japan and ideas at that time, and influenced later epistemology. Boltzmann and Planck develop their own logic by referring to the foundation of Mach’s argument. It seems that Mach eventually participated in national politics. I think Mach’s achievements in promoting such discussions are very large. Mach is also said to be the first historian of science. He redefined, confirmed, and discussed science-related methodologies that have long been said to be correct.

Mach achievements and uniqueness

Ernst Mach is an Austrian-born physicist. His research interests cover mathematics, physics, sensory analysis, and psychological analysis.

The achievements left by Mach are just a paradigm
You can call it a shift. It’s time and space
It was a challenge to the concept. in the first place,
In the post-Newton era, the concept of space was
There was only absolute space and time.
A world view that originates from the concept of God as a background
There was. The universe and nature are made by God
Everyone thought it was a product of humanity.

However, Mach’s way of thinking is completely relative.
According to Mach’s idea, all spaces are relative and do not have the concept of absolute space. It is amazing that I think logically and do not feel the significance of absolute space. The same is true for time, and I don’t feel the significance of time flowing in absolute space. Knowing the twin paradox that will be discussed later, we should have more settings when considering multiple systems, but we should proceed to that point.

Einstein thinks about it and comes to the theory of relativity. Mach’s achievements in delivering his new ideas in a philosophical way and delivering a clear message were wonderful. Einstein pays a courtesy visit to Mach in his later years.

Mach’s cognitive reform

Mach was also heavily involved in the transformation of cognition in physics. Mach developed positivism against the realism of Boltzmann, Planck and others, and discussed the problem of cognition through measurement of nature.

He takes a unique position on the observer’s sense-oriented perception. It is the recognizer who recognizes things, and Mach proceeded with the discussion, including the process of recognizing things through individual senses. Images when the speed of sound is exceeded are persuasive to everyone.

We still continue to use his name in the unit “Mach” when expressing the speed of sound. I think it can be said that it is a small evaluation that we have made in posterity.

He was Mach, who had a lot of controversy, but he has a solid footstep that remains.

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「マクスウェル」の原稿を改訂します。

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マクスウェル方程式
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【1831年6月13日 ~ 1879年11月5日】

マクスウェルの人物概要

その名を細かく記載すると、J・C・マクスウェル

:James Clerk Maxwell_。

マクスウェルは電磁気学を確立しました。

何より場の理論の基礎を作りあげ、

電場と磁場の関係をマクスゥエル方程式

で関連付けてまとめ上げ、

定式化をしたのです。更には、

直行する電場と磁場からなる「電磁波」

の関係を数式として確かにして、

媒体である光の進行相度が

光速度となる事を理論的に導きました。

物理学の視点で考えたら、
時代が大きく変わる時期です。そして
ベートーベンはもう居ない時代なのです。
（彼の人生は1770年12月16日頃 – 1827年3月26日）

天才肌のマクスウェル

個人的な意見として電磁気学に関わる人物は
何故だか高潔な心持を持っているように思えます。
特にマクスウェルに対してはそう感じます。

大英帝国のエディンバラで生まれたマクスウェルは
文理の面で、それぞれ早熟な才能を示ました。

14歳の時に書いた詩が地元の新聞に掲載されています。
言語学・修辞学の高度な習得を感じさせますね。

また同時期に、焦点を用いて「卵形線」を定義して、
「ピンと糸」を使った工夫で描き出す手法を提案していて、
論文に纏めています。マクスウェルに限らず当時の
物理学者は今よりも多面的に現象を論じ、
考えてていてた傾向はあるようです。
そんな時代を差し引いても天才肌ですね。
マクスウェルも光学・熱力学で業績を残します。

「（ノッティングヒルで）マクスウェルは1860年から1866年までこの家に住んだ。
　　マクスウェルのもっとも実りある時期で、重要な仕事はここで行われた。電磁気学
　　だけでなく、気体分子運動論、三原色の原理、カラー写真の研究もここで
　　行われた。」（太田浩一「ほかほかのパン」より引用）

電磁波が光学的に縦波・横波で議論されています。
現代では高校レベルの知識ですが
当時、説明するのは大変だったと思います。

マクスウェルの残した業績

マクスウェルの業績で個人的にもっとも

評価したいのは何よりも「場の考え」の確立です。

静的な意味での場と時系列で変化する

動的な意味での場は大きく違うと思えます。

マクスゥエルは後者の意味での「場」を

定式化して後の理論家達に

進むべき道を示したパイオニアでした。

実際に後のアインシュタインはニュートンよりも

マクスウェルを近しく感じています。共に「場」を

考えていった系譜の人々なのではないでしょうか。

「ニュートンよ許したまえ」という言葉を使い、

アインシュタインは絶対時間を否定して

相対性理論を構築していくのです.

先ほど電磁波が「光速で伝わる」と述べましたが、

電磁波を「情報」と置き換えて考えると

より分かりやすいかもしれません。

その時々の「場」の状態を決めている情報が

光速度で伝わっていく表現を

作っていった一人がマクスウェルなのです。

（晩年マクスウェルは）
「ケンブリッジ、アバーディン、ロンドンを通じて労働者
　の為の講義を退職後の1866年まで熱心に続けた。
　学生よりも労働者に学問への熱意を感じたようである。」
（太田浩一「ほかほかのパン」より引用）

そして偶然ですが、マクスウェルの没年に

アインシュタインが生まれています。

マクスウェルが亡くなったのは40代なので

もう少し活躍して欲しかったと思います。

残念至極。　

〆最後に〆

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Maxwell’s personal profile

To elaborate on its name, James Clerk Maxwell.

Maxwell established electromagnetics.

There, he laid the foundation for field theory, and formulated the relationship between electric and magnetic fields by associating them with the Maxuel equation. Furthermore, he confirmed the relationship between the orthogonal electric field and the “electromagnetic wave” consisting of the magnetic field as a mathematical formula, and theoretically derived that the progressive phase is the speed of light.

Genius skin Maxwell

Born in Edinburgh, the British Empire, Maxwell showed precocious talent both in literature and in science. A poem he wrote when he was 14 was published in a local newspaper. He makes us feel the advanced acquisition of linguistics and rhetoric.

At the same time, he proposed a method of defining an “oval line” using focus and drawing it with a device using “pins and threads”, and summarized it in a treatise. It seems that physicists at that time, not just Maxwell, tended to discuss and think about phenomena from a more multifaceted perspective than they do now. It’s a genius skin even if the times are subtracted.

Maxwell also makes a mark in optics and thermodynamics. Electromagnetic waves are optically discussed as longitudinal waves and transverse waves. Today, it’s high school level knowledge, but I think it was difficult to explain at that time.

Achievements left by Maxwell

What I personally want to evaluate most about Maxwell’s achievements is the establishment of the “electromagnetic field idea”. It seems that the electromagnetic field in the static sense and the electromagnetic field in the dynamic sense that change over time are very different.

Maxuel was a pioneer who formulated the “electromagnetic field” in the latter sense and showed the way to later theorists.

In fact, later Einstein feels closer to Maxwell than Newton. I think they are people of genealogy who both thought about “electromagnetic field”. Using the phrase “Forgive me, Newton,” Einstein denies absolute time and builds the theory of relativity.

And by chance, Einstein was born in the year of Maxwell’s death.

Maxwell died in his 40s, so I hope he’s a little more active. Twice

〆