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N・L・S・カルノー
【1796年6月1日生まれ-5/3改訂】

パリの夕暮れ

こんにちはコウジです。「カルノー」の原稿を改定します。投稿作業としては関連リンク、内部リンクの改定、個別の人物の追加をしましています。今後もご覧下さい。また、ブログ宣伝でツイッター使います。
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それよりも紹介の内容を吟味します。【以下原稿です】

【1796年6月1日生まれ ~ 1832年8月24日没】


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カルノーの業績

その名は正確にはニコラ・レオナール・サディ・カルノー

: Nicolas Léonard Sadi Carnot。

カルノーは理論的な熱機関であるカルノーサイクル

を提唱して熱が関与する物理学を考え続けました。

父は革命時のフランス軍の中で尊敬を集めていて

軍制改革を主導したと言われています。そして、

カルノーは正義感の強い感受性豊かな青年に育ちます。

 

そんなカルノーの関心は蒸気機関にありました。

当時の産業界では蒸気機関を

理論的に説明出来ていなかったのです。

蒸気が急激に膨張することは分かりますが

蒸気を構成する個別の粒子の挙動、とりわけ

集団的運動のもたらす「温度上昇(低下)」や

「圧力」、「体積」といった量との関係が

明確ではありませんでした。

 

カルノーの考え方

経験的な知見として「水を熱した時に発生する蒸気が

液体状態から気体状態に移る中で

膨張して圧力を発生させます」。

その時に発生した圧力で摺動機関を動かして

力を得る議論の中で、カルノーの時代には定量的な

議論を踏まえて論じられる理論環境が無かったのです。

 

カルノーはニュートン力学で出てくる力の他に、その力を

加え続けた距離を考えて「仕事量」の概念を作ります。

重い荷物を「数cm引きずる」現象と「数km引きずる」現象

とでは大きな差がありますので、

「仕事量」の概念は感覚的に理解出来ます。

 

例えば、物体を動かす力と動いたときに発生する摩擦熱

の間には関係があり、それらを結びつけるのにカルノーは

仕事量の概念を使いました。他、比熱、熱容量、

といった概念が出来て様々な現象が繋がっていったのです。

 

ただ残念な事にカルノーは、

非常に短い人生を送っていて

36歳の時に病死してしまいます。

カルノーが評価を受けたのは死後でした。

クライペロンとトムソン卿が評価し、

その後にマッハが評価をしています。

カルノーが作り上げた「仕事」に関する

概念が後の時代に、のちの時代に評価されたのです。


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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
【1791年9月22日生まれ5/2改訂】

オックスフォード大学(OXFORD)

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【1791年9月22日生まれ ~ 1867年8月25日没】


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電磁気学の基礎を築いたファラデー

イギリスのファラデーは電磁力学の礎を築きました。

近接作用を考えていって導体の周りの空間

における磁界の様子を想像しました。

そして、それが変動した時の作用などを

一つ一つ実験で明らかにしていきます。

磁束の磁界変化が起電力を生む事実を

定式化しました。優れた実験家でした。

画像ではオックスフォードを使っていますが実際にファラデーは高等教育を受けていません。ファラデーの時代にはイングランド内戦に伴い多くの人がロンドンで研究をします。ファラデーはロンドンの王立協会に所属していました。そして、ファラデーが考えた法則はファラデーの電磁誘導の法則と呼ばれます。また別途、ファラデーの電気分解の法則という考え方が存在して、それは電気分解での精製質量を記述します。そうしたファラデーの伝記を読んでいて思うのは、ファラデーはとても庶民的な感覚を持っていたということです。人々がどう思っているか、というより感じているかを他の科学者よりも共感できる点が多いかと思います。一緒にお酒でも飲めたら色々語れるでしょう。

ファラデーの人となりと評価

ファラデーは子供向けにクリスマスレクチャー

をしたり、ろうそくの科学を解説しててみたり、

一人で考えを極めていく他に

社会全体の意識を高めていこう

としていたと感じられます。

私もこの点は見習いたいです。

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

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

科学技術の平和利用を考えると現代でも個々の科学者は判断をする時があります。実際に日本は敗戦国なので出来る事が限られていまが、例えば中東で紛争があった際に、地雷探知ロボットを投入したりしています。日本ならではの役割を果たして欲しいと願います。ファラデーはそんな事も考えさせてくれました。そして、死後、何年もたってファラデーはオックスフォード大学から名誉博士号を受けています。

〆最後に〆

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【2021年8月時点での対応英訳】

Faraday made the basis of electronics

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

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

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

I also want to emulate this point.

Faraday and later evaluation in class society

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

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

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

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G・S・オーム【1789年3月16日-4/30改訂】

deutuland

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【1789年3月16日-1854年7月6日】


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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。

 

ームの法則確立の経緯

オームは独学で数学、特に幾何学を習得してます。

研究生活に入る前に教師として生計を立てて

いる時期がありました。その後、

プロイセン王に幾何学に関する原稿を送り、

その論文で評価を受けました。ケルンの

ギムナジウム(中等教育機関)で

物理学を教える機会を得ます。

そこでの実験室で設備が充実していたことは

その後のオームにとってとても良かったのです。

 

オームの法則は、実の所はイギリスの

キャヴェンディッシュが先に発見している

ようですが彼は存命中に発表しませんでした。

オームはキャヴェンディッシュと意見交換

することなく独自に法則を

確立していて論文にまとめました。

 

オームの電子把握について

また、オーム自身は導体内での電子の挙動に関して

近接作用の側面から論じていたようですが

そんなエピソードからも目に見えないミクロな現象を

組み立てていく為に検証をしていく難しさを感じます。

「静電気」の概念が確立された後に、

電子が溜まっていく認識が出来て、

溜まったものに同位体を近接させると

電気が流れていくのです。

その時に電球(ライト)が点くのです。

相異なる物理量を抽出して結び付けていったのです。

 

そんな作業を一つ一つ進める困難の中、

原理を確立して社会に意義を問いかけた結果として、

現代に多大な功績を残し、オームの名は抵抗値の

単位として今後も使われていきます。

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Ohm who found Ohm’s law

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

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

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

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

Background of the establishment of Ohm’s law

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

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

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

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

About electronic grasp of Ohm

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

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

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

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

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A・J・フレネル
【1788年5月10日-4/29改訂】

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【1788年5月10日 ~ 1827年7月14日】


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フレネルとナポレオン

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

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

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

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

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

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

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にて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。クリスティアーン・ホイヘンスやトマス・ヤングらが考えていた光の伝番についての当時の考えは縦波だろうと考えられていました。つまり、光は波動(波)として考えられますが、光は音波と同様に媒質(実は真空でも伝わります)を伝わる時は「縦波」であると考えられていたのです。それに対してフレネルは、偏光の説明を突き詰めて、光の波動説を実証したうえで、光が横波であると考えたのです。
『ここでの「縦波」や「横波」は進行方向に対してそれぞれ「平行」が「垂直」であるかに対応します。』

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

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

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

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(2021年10月時点での対応英訳)

Fresnel and Napoleon

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

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

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

Fresnel and light

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

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

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

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

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

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ハンス・エルステッド
【1777年8月14日生まれ-4/29改訂】

デンマーク

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デンマーク黄金時代の
リーダーエルステッド

ハンス・クリスティアン・エルステッド

; Hans Christian Ørsted

磁場の単位としてその名を残している人です。

ガウスと同じ年に生まれています。

ガウスやエルステッドの時代は電磁気学が

未開の時代だったとも言えます。

得られている知識が未だ断片的で、

全体像が見えていない状態で

手探りの把握を一つ一つ、数学的な

式化を含めて、ぐいぐい進めていたのです。

また、会社名としても名を残しています。

デンマーク黄金時代と呼ばれる時代があり

その時代のリーダーでした。

エルステッドは「思考実験」の概念を

打ち出した人だと言われています。正に

パラダイムシフトを起こした人です。

コペンハーゲンで活躍していました。

其処は後に量子力学が出来ていく上で

重要な議論が交わされる場になります。

また、エルステッドは

童話作家のアンデルセンとは親友です。

また、エルステッドの兄弟はデンマーク

首相を務めています。

こうった「こぼれ話」が豪華な人です。

 エルステッドの業績

物理学者としての業績として大きいのは

電流が磁場を作っていることの発見です。

それは1820年4月の出来事でした。電流近傍の

方位磁針は北でない方向を向いたのです。

そこから数年の内にビオ・サバールの法則、

アンペールの法則に繋がります。

 

エルステッドが物理学と深く関わる

きっかけとなったのはドイツのリッター

という物理学者との出会いでした。

エルステッド独自のカント哲学に

育まれた思想は後の物理学にはっきりした

方向性を与えたと思います。

エルステッドは多才な人物で、

博士論文ではカント哲学を扱っています。

他に美学と物理学でも学生時代に

賞を受けています。電流と磁場の関係も

カント哲学での思想、自然の単一性

が発想の根底にあったと言われています。

晩年は詩集を出版しています。

気球から始まった文章でした。


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 About Oersted

Hans Christian Ørsted

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

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

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

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

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

 Job of Oersted

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

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

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

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

 

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ヨハン・C・F・ガウス
【1777年4月30日生まれ‐4/28改訂】

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ドイツ生まれのガウス

ドイツのガウスは18世紀の数学者にして、物理学者にして、

天文学者です。ガウスの業績として大きいのはガウス分布、

ガウス関数、ガウスの最小自乗法、ガウスの法則等です。

物理というより数学で仕事を残しています。 

物理では磁束密度の単位に名を残しています。

数学で出てくるガウス分布はガウスの考察した関数

で表されていて、現代でも統計データの処理

で多用されます。実際にサンプル数が多くなると

この分布での表現が適していて「データの中心値」

を真ん中にしてグラフが綺麗な左右対称の山型となります。

山の頂上と裾野の「形」がガウス分布特有の形になります。

 

また、地球磁気の研究に関連した話として、

フーリエ級数展開に関しての研究を進め、

高速な計算方法を開発しました。特に、

データ数を2倍し続ける場合についてを議論を構築

していますが、それは後の時代に使われる

高速信号処理器の中での作動原理と本質的に同じものでした。

200年以上前に数学的なデシャブー現象があったのです。

ガウスの法則の導出

電磁気学の世界で出てくる「ガウスの法則とは

電荷量が取り囲む曲面から計算される。

といった有名な法則です。より細かくは

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

こういった考え方を進め、ガウスは

電気が流れていく状態を記述しました。

また、よく使われているCGS単位系の中に

ガウス単位系とも呼ばれる単位系があります。

パトロンが生活を支えたりしていたという時代背景

もありガウスは教授となる機会は無かったようですが、

デデキンドとリーマンは彼の弟子だったと言われています。

個人的にはやはり、物理学者というよりも数学者として

沢山の仕事を残してきた人ったと思います。

そして、

独逸人らしい厳密さで現象を極めたのです。

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Gauss of Germany 

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

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

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

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

electrical property of surface

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

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

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

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

And Gauss mastered the phenomenon with his unique rigor.

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engrand

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①SyvEgTqxNDfLBX‗3385⇒3452‗②ev2Fz71Tr4x7b1k‗2717⇒2876
‗③BLLpQ8kta98RLO9‗2543⇒3212‗④KazenoKouji‗3422⇒4088
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ジャック・C・シャルル
【1746年11月12日生まれ4/25改訂】

パリの夕暮れ

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【1746年11月12日生まれ ~ 1823年4月7日没】

 
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シャルルの生い立ち

その名を全て書き下すと、

ジャック・アレクサンドル・セザール・シャルル

:Jacques Alexandre César Charles

カールという名前をフランス風に読むと

シャルルとなるそうです。

また、セザールって

ミドル・ネームもフランス風だったのですね。

物理学で出てくるシャルルは

フランスに生まれた発明家にして物理学者

にして数学者、そして気球乗りです。

物理学者としては

ボイル・シャルルの法則で有名ですね。

それと同時に水素を使った気球で

初めて飛行した人なのです。

シャルルの研究業績

シャルルは

①「ボイルの法則」や、

②キャヴェンディッシュの仕事の研究や

③J・ブラックら当時最新の仕事を研究していき、

「水素の物性」に着目し続けました。

比重が空気に比べて、とても軽いのでシャルルなりの発想で考え、気球に応用出来ると考えたのです。そこでシャルルはプロトタイプの気球を設計しロベール兄弟に製作を依頼しました。パリの工房で気球を作り始めたのです。材料としてはゴムをテレピン油に溶かし、絹のシートにそれを塗った物を使っています。

シャルルの有名な実験

1783年8月27日にシャルルとロベール兄弟は、今のエッフェル塔がある場所で世界初の水素入り気球の飛行試験を行いました。その時には御爺さんだったベンジャミン・フランクリンもアメリカから見に来ていたそうです。そして、ベンジャミンフランクリンはその年の暮れには別の気球を使って有人気球の初飛行を行っています。この時には「王家からルイ・フィリップ2世が率いた一団が見ていて、着陸時に馬で気球を追いかけ、シャルルと同乗していたロベールが気球から降りる際に気球が再び浮かないよう押さえつけた」、というエピソードが残っています。【カッコ内の引用はwikipediaから】
まさに国中の人が注目していたイベントだったのですね。

40万人がシャルルの初飛行を見たと言われています。特にプロジェクト資金集めとして募金を募ったのですが、応じた数百人は特等席で離陸を見れたそうです。その席にはアメリカ合衆国大使としてのベンジャミン・フランクリンもいました。この時代から挑戦を通じて国際交流が実現していたのですね。また、シャルルの尊敬していたジョセフ・モンゴルフィエも居たそうです。

そうした冒険家が残した法則がシャルルの法則です。
V1/T1 = V2/T2 として簡単化出来ますが、
異種気体の体積と温度の関係を簡単に
表していますね。実験、経験から事実が
導き出される良い例だといえます。


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About sharles 

If you write down all the names, Jacques Alexandre César Charles

If you read the name Karl in a French style, it will be Charles. Also, the middle name of Cesar was French.

Charles’s work

Charles, who appears in physics, is an inventor, physicist, mathematician, and balloonist born in France. He is famous as a physicist for Boyle-Charles’ law. At the same time, he was the first person to fly on a hydrogen balloon.

Charles is actually

① “Boyle’s Law” and

② Research on Cavendish’s work

③ J. Black and others researched the latest work at that time,

He continued to focus on the “physical characteristics of hydrogen.”

He thought that the specific density was much lighter than that of air, so he thought of it as Charles’s idea and could apply it to balloons. So Charles designed a prototype balloon and asked the Robert brothers to make it. He started making balloons in a workshop in Paris. The material used is rubber dissolved in turpentine and coated on a silk sheet.

Charles’s famous experiment

On August 27, 1783, the Charles and Robert brothers conducted the world’s first flight test of a hydrogen-containing balloon at the location of the current Eiffel Tower. At that time, his grandfather Benjamin Franklin also came to see him from the United States. And Benjamin Franklin made his first flight of a popular balloon at the end of the year using another balloon. At this time, “a group led by Louis Philippe II was watching from the royal family, chasing the balloon with a horse at the time of landing, and holding down the balloon so that it would not float again when Robert, who was on board with Charles, got off the balloon.” The episode remains. [Quotation in parentheses is from wikipedia]
It was an event that people all over the country were paying attention to.

It is said that 400,000 people saw Charles’ first flight. In particular, we raised funds to raise funds for the project, but it seems that hundreds of people who responded were able to see takeoff in the special seats. There was also Benjamin Franklin as the United States Ambassador to the seat. From this era, international exchange has been realized through challenges. There was also Joseph Montgolfier, whom Charles respected.

The law left by such adventurers is Charles’s law. It can be simplified as V1 / T1 = V2 / T2, but it simply shows the relationship between the volume and temperature of different gases. I think this is a good example where facts can be derived from experiments and experiences.

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シャルル・ド・クーロン
【1736年6月14日生まれ‐4/23投稿】

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【1736年6月14日生まれ ~ 1806年8月23没】


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 クーロンの人物像

クーロンの名前は正確には

シャルル=オーギュスタン・ド・クーロン

(Charles-Augustin de Coulomb)

と記載されます。フランス人です。調べてみると

もともとクーロンは測量の仕事などもしていました。

時代柄、色々な分野で功績を残しています。

 

 クーロンの研究生活

まず、力学的な側面では摩擦に関する研究があります。

とても意外な側面だと思えました。電磁気学で著名なクーロンが

表面状態の考察をしているのです。

電磁気の担い手はとても微細な存在、電子であるのに反して

摩擦現象はそれら微細粒子が物凄い数集まって

相互作用の複雑な運動した結果として論じられる現象なのです。

後述する「ねじり天秤」のデリケートさとは結びつきませんでした。

クーロンは特定の機械が動く時点を考察しています。

「部品間での摩擦とロープの張力」を考慮して

機械全体での動きを論じています。

詳細を追いかけたらきっと

現代の我々から見ても興味深い筈です。

工学的な側面と表面物性からアプローチして

細かく考察すると面白い筈です。そして何より、

当時の視点からは革新的な研究だろうと思えます。

 

 クーロンと電磁気学

電磁気的な側面では「ねじり天秤」での実験が有名です。

微細な力を検知出来るような仕組みで導体表面

での帯電状態を計測したのです。生活の視点では、

力学は目で見て分かりやすく、電磁力学は目で見て

分かり辛いと言えます。それだから、今でも

静電気でびっくりしたり、手品の種として

電気的性質が使われたりします。

当然、今でも高電圧の配線は子供の手の

届かない所に敷設され、運用されているのです。

クーロンは結果的に電荷に働く力は距離の自乗

に反比例すると示しました。こうした電磁気学における

業績が広く認められ、クーロンの名前は電荷の単位

として今も使われています。クーロンの考えは

後の電磁気学、長い目で見れば

場の理論につながっているのです。

〆 

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About Coulomb

The name of Coulomb is written exactly as Charles-Augustin de Coulomb. He is french When I looked it up, Coulomb was also doing surveying work. He has made achievements in various fields due to his time.

Coulomb job

First, on the mechanical side, there is research on friction. This fact seemed to be a very surprising aspect. Coulomb, a well-known in electromagnetism, considers the surface state.

The bearer of electromagnetism is a very fine existence, an electron, whereas the friction phenomenon is a phenomenon that is discussed as a result of the complicated movement of the interaction by gathering a tremendous number of these fine particles. It was not related to the delicacy of the “torsion scales” described later.

Coulomb considers when a particular machine will move. He discusses movement throughout the machine, taking into account “friction between parts and rope tension”. If he chases the details, it will surely be interesting to us today. It should be interesting to approach him from the engineering side and the surface physical characteristics and consider it in detail. And above all, from the perspective of those days, it seems to be an innovative research.

 Electric side of Colomb job

On the electromagnetic side, experiments with “torsion scales” are famous. He measured the state of charge on the surface of the conductor with a mechanism that could detect minute forces. From the perspective of life, mechanics is easy to understand visually, and electromagnetic dynamics is hard to understand visually. Therefore, they are still surprised by static electricity and electrical properties are used as a seed for magic tricks.

Of course, high-voltage wiring is still laid and operated out of the reach of children. Coulomb eventually showed that the force acting on the charge is inversely proportional to the square of the distance. His work in electromagnetism has been widely recognized, and the Coulomb name is still used as a unit of charge. Coulomb’s ideas led to later electromagnetism, the theory of fields in the long run.

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ジェームズ・ワット
【1736年1月19日生まれ ‐4/21改訂】

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 ワットとはどんな人でしょう

ワットは蒸気機関の改良を通じて産業革命に

大きな成果を残したイギリスの偉人です。

イギリスにおいて産業革命が起きて、

年4回の耕作が行われ始めていき、

農業従事者が自営業から雇われ農夫となったり、

植民地からの労働力を含めて人が大きく動き、

工場稼働率が高まっていく中で、

急激に市場が拡大して産業が大きく変化していくのです。

そうし時代に蒸気機関や紡績機に対しての

技術開発に対する研究の重要性は増していきました。

 

そんな中、ワットはグラスゴー大学でジョゼフ・ブラックら

の協力を得て工房を作り作業を続けます。

蒸気機関を対象に研鑽を続けます。

 ワットによる蒸気機関の開発

ワットは具体的な改良には蒸気機関における凝縮器の設計をします。具体的には排熱効率を見直すことによってロスを減らして出力効率を大きく高めたのです。当初の設計でシリンダー部での熱の出入りが非効率である事情に着目していて、そこを改良した訳です。ポールトンという資金面での協力者も得て、ワットは事業化に成功して成功を修めます。

ワットが最終的に成功を収めた話を初めにしましたが、

実際の所は製品化までに大きな道のりがありました。

当時の加治屋さん達は今と比べて精度の低い生産過程

を当たり前だと思っていたので、ミリ単位

(場合によってはさらに高精度)の加工を

現在考えるような誤差範囲でこなしていく事は

出来なかったのです。蒸気機関の性質上、

ピストンとシリンダー間の寸法誤差は

大きく性能を損ねます。丸い形で摺動方向に

延びていくピストンとシリンダーの精度を

上げていく事は大変な作業だった筈です。最終的には

大砲製造に向けて開発された「精密、中ぐり技術」

を使い製造していきます。また一方で、ワットはこれらの

製造に関わる技術に対しての特許習得にも

配慮しなければなりませんでした。

そういった創意工夫を重ねる中でワットは

関連会社の仕事として「鉱山の揚水機械」

の仕事を受けます。それは大変大きなもので、

直径127センチメートルのシリンダーをもった

7メートル以上の大きさの機械でした。

あまりに大きいので専用の建屋を建てて

運営していたそうです。その後、

機械に色々な改良を加えていきます。

益々効率的な機械になっていったのです。

 そのほかのワットの業績

現代の自動車のエンジンで当たり前に使われている、フライホイールもワットの発明です。回転ムラを無くして機械を円滑に動作させることで動きの効率を上げて振動を抑え、耐久性を向上させるのです。

何より、

ワットはそうした仕事の中でエネルギーの定式化を進め

力(Newton)の概念から仕事量(Watt)の概念を発展させました。

多くの人々から尊敬を受けました。考え抜いた討論をして自分の見識を広げていった人でした。近年、イギリスのお札に肖像画が用いられています。

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What kind of person is Watt?

Watt is a great British man who has made great strides in the Industrial Revolution through the improvement of steam engines.

Due to the Industrial Revolution in Britain, four farms are cultivated a year, farmers are hired from self-employment to become farmers, people including labor from the colony move significantly, and the factory utilization rate increases. In the meantime, the market will expand rapidly and the industry will change drastically.

In that era, the importance of research on technological development for steam engines and spinning machines increased.

Meanwhile, Watt continues his work at the University of Glasgow with the help of Joseph Black and others to create a workshop. He continues his studies on steam engines.

Development of steam engine by Watt

As a concrete improvement, in the design of the condenser in the steam engine, Watt reduced the loss and greatly increased the output efficiency by reviewing the exhaust heat efficiency. His original design focused on the inefficiency of heat in and out of the cylinder, which was improved. With the help of Paulton, a financial collaborator, Watt succeeds in commercializing it.

We started with the story of Watt’s ultimate success, but in reality there was a big road to commercialization.

At that time, Kajiya and others took it for granted that the production process was less accurate than it is now, so it was possible to handle machining in millimeters (or even higher precision in some cases) within the margin of error that we are currently thinking about. I didn’t. Due to the nature of the steam engine, dimensional errors between the piston and cylinder will significantly impair performance. It must have been a difficult task to improve the accuracy of the piston and cylinder, which have a round shape and extend in the sliding direction. in the end

We will manufacture using the precision and boring technology developed for cannon manufacturing. On the other hand, Watt had to consider obtaining patents for these manufacturing technologies.

While repeating such ingenuity, Watt receives the work of “pumping machine of the mine” as the work of the affiliated company. It was a very large machine, over 7 meters in size with a cylinder with a diameter of 127 centimeters.

It was so big that he built and operated a dedicated building. After that, he made various improvements to the machine. It has become an increasingly efficient machine.

Other Watts achievements

The flywheel, which is commonly used in modern automobile engines, is also Watt’s invention. By eliminating uneven rotation and operating the machine smoothly, the efficiency of movement is increased, vibration is suppressed, and durability is improved.

Above all, Watt proceeded with the formulation of energy in such work and developed the concept of work (Watt) from the concept of force (Newton).

He was respected by many. He was a person who had a well-thought-out discussion and broadened his insight. In recent years, portraits have been used on British bills.