2025年4月12日2025年4月1日に投稿 投稿者 元)新人監督 — コメントを残すエヴァリスト・ガロア(Évariste Galois)【数学者にして革命家_体論や群論を確立】-4/12改訂 こんにちはコウジです。 「ガロア」の原稿を投稿します。別途、改定点はリンク切れ情報の改定です。 FanBlog閉鎖に伴いリンクは無効としてます。 細かい文章も再考しています。しっかり正確に。 そして沢山情報が伝わるように努めます。 (以下原稿)エヴァリスト・ガロア (Évariste Galois, 1811年10月25日 – 1832年5月31日) は、フランスの数学者であり革命家です。激動の時代に生き、恋に命を燃やしました。 フランス語の原音 [evaʁist ɡalwa]に忠実に 「ガロワ」と表記されることもあります。ガロアの数学的業績ガロアの業績を纏めてみます。ガロアの先見的研究と理論の構築数学者として10代で体論や群論の先駆的研究を行い、 ガロアはガロア理論を用いて、アーベル‐ルフィニの定理 の証明を大幅に簡略化した。さらに、どのような場合に 代数的解が存在するかを特徴付け、数学史上初めて カテゴリー論的操作で理論の基礎を築いた。ガロア理論の多方面への影響ガロア理論は、現代数学の扉を開くとともに、 相対性理論や量子力学、理論計算機科学など 様々な分野で重要なツールとなっている。 にもかかわらず、当時のパリ科学アカデミーや ガウス、コーシー、ヤコビといった偉大な数学者たちには 十分に理解されず、生前は評価されなかった。ガロアの遺書と未来への予見ガロアの友人宛の遺書には、 「僕にはもう時間がない (je n’ai pas le temps)」 という言葉とともに、代数的に解けない 五次以上の方程式の解を楕円モジュラー関数で与える アイデアが記されている。この手法は、彼の死後 50年を経てシャルル・エルミートによって確立され、 後世の数学者たちに永年の研究対象を提供した。成果のまとめ先見的研究:体論や群論の研究によりガロア理論を構築多分野への影響:物理学や計算機科学にも応用され、現代数学の基礎を形成未来予見:遺書に示されたアイデアが後の数学的発展に大きく寄与したガロアの生涯:ポール・デュピュイの史観ガロアは難しい。その理論はとても難しい。 とくに群論の内容が難解です。半面で一般には、 ガロアの激動の生涯の方がよく知られています。ガロアの生涯とその研究史:忘れられた天才の足跡ガロアの数学的業績は、彼の死後約40年経ってから 世間に認められるようになりました。しかし、 彼の生涯や人物像は長らく注目されなかったのです。初の本格的な伝記研究1896年、高等師範学校の歴史学教授ポール・デュピュイが、 ガロアの母方の親戚や姉の遺族、存命の学友から証言を集め、 約70ページにわたる『エヴァリスト・ガロアの生涯』 を発表しました。これが、ガロアの生涯を体系的に 記録した最初の試みとなりました。ガロアの少年時代の肖像同時に、15歳頃のガロアの肖像画が姉の遺族の所蔵 から発表され、彼の若き日の姿を 後世に伝える重要な資料となりました。 若かりし日の姿を何時までも我々は見てます。写真では ありませんが本人をイメージさせる貴重な絵です。研究史への影響デュピュイの論文は、その後のガロア研究の原典 として評価され、現代まで多くの研究者に影響を与えています。 なお、以下の記述は特に注記がない限り、 デュピュイの論文に基づいています。エヴァリスト・ガロアの波乱に満ちた若き日エヴァリスト・ガロアは、才能豊かな数学者として その生涯を歩みましたが、幼少期からの数々の試練や悲劇が、 彼の運命を大きく左右しました。以下では、家族背景や学校での 激動の経験、そして転機となった出来事についてご紹介いたします。家族と初期教育:教養溢れる家庭と悲劇の影ガロアは、お父様が公立学校の校長で後に町長に 就任した家庭に生まれました。また、 ガロアの母も高い教養を持っておられました。 家族は温かい雰囲気の中で育ちましたが、父は1829年に 自殺し、教会側の中傷により家族に深い傷が残りました。 歴史の中で詳細は分かりませんが、教会の司祭たちと ガロアの父は反目していたようです。ガロアの中での 心的な影響は計り知れません。そんなガロアは 幼い頃は母の元で教育を受け、 基礎を固めながらも、やがてその才能は 自らの努力で花開くことになります。ルイ=ル・グランでの反抗と数学への目覚め12歳まで母に教えられた後、ガロアはパリの有名な 寄宿制学校「リセ・ルイ=ル=グラン」に入学しました。 当時の保守的な校内環境に反抗心を抱きながらも、 彼はラテン語やギリシア語で優秀な成績を収めました。 しかし、学業が停滞すると留年し、暇を持て余した彼は 数学の授業に没頭。数学教師のヴェルニエの下、ルジャンドルの 教科書に熱中し、わずか2日間で2年間分の教材を読み解く など、驚異的な才能を示しました。才能への誤解と運命の転機ガロアは若くして飛び級し、数学特別級へと進級しましたが、 物理や化学では低評価を受けるなど、その才能は誤解される こともありました。1829年、彼は初の論文を発表するも、 当時の権威ある数学者コーシーの不在や家族の悲劇が影を落とし、 重要な論文が紛失するという運命に見舞われました。さらに、 エヴァリストは再挑戦するも入学試験で失敗し、最終的に 準備学校への入学とバカロレア合格で学費支給の条件を得る という苦労の日々を送ることになりました。成果のまとめ家庭環境と悲劇:豊かな教養に恵まれながらも、 父の自殺と家族中傷という苦難を経験学校での反抗と数学への没頭:リセ・ルイ=ル=グランで 反抗心を燃やし、数学に目覚める才能の誤解と転機:若くして飛び級しながらも、重要な論文の紛失や 試験失敗など、運命的な挫折を乗り越えたガロアの契約書 師範学校時代 卒業後に10年間公教育のために働く旨の宣誓書 提出の少し前に、ガロアは以前コーシーが紛失した 論文を書き直した上で、改めてフランス学士院に提出した。 だが、その審査員で論文を預かっていたジ ョゼフ・フーリエが急死したため、 またしても論文は紛失してしまった。 こうして立て続けに起きた不運や挫折は、 ガロアの政治活動をますます活発にさせた。準備学校において、ガロアはオーギュスト・シュヴァリエ という共和主義者と出会っている。シュヴァリエの影響で 共和主義に傾倒していったガロアは、フランス7月革命 が起きた時に自分も参加しようと試みた。しかし、日和見的な校長のジョセフ・ダニエル・ギニョー はそれを許さず生徒を校舎に閉じ込め、革命収束後に 発足した旧態依然としている臨時政府に従う旨を決定しました。武器を手にして革命に参加し、戦火に身を投じた 理工科学校とのあまりの対応の違いに、 ガロアは反発を強めていったのです。8月6日、準備学校は「師範学校」(École Normale) と改められ、修業期間が2年から3年に延びたため、 早い卒業を望んでいたガロアを一層苛立たせた。 ガロアは急進共和派の秘密結社「民衆の友の会」 (Société des amis du peuple)(fr)に加わり、さらに 度々校長の言動に反発したため、 目を付けられるようになった。12月3日、一連のギニョーの対応を嘲笑するような ガロアの記事を学校新聞で発表したため、 ギニョーは12月9日にガロアを追放し、 1831年1月3日に正式な放校処分が決定した。運命に翻弄されたガロアの青年期要約:ガロアは再提出した論文がまたしても失われる という不運に見舞われ、さらには教育制度への 不満や革命への共鳴も重なって政治活動へと 傾倒していった。準備学校では校長との対立も激化し、 ついには放校処分を受けるに至る。二度にわたる論文紛失と政治への目覚めガロアは、紛失された最初の論文を改めて書き直し、 再びフランス学士院へ提出したが、担当の フーリエが急死し、論文は再び失われた。 この理不尽な不運により、彼は 政治的関心をさらに強めていく。革命への共鳴と準備学校での葛藤フランス7月革命の際、共和主義者である シュヴァリエの影響もあり、ガロアは 革命への参加を希望した。しかし、学校側は 生徒を校舎に閉じ込めるなど保守的な対応をとり、 理工科学校の積極的な姿勢とのギャップが ガロアの不満を増幅させた。秘密結社への参加と放校への道学校が「師範学校」に改称され修業年数が延長されると、 早期卒業を望んでいたガロアの反発は頂点に。 急進的な秘密結社「民衆の友の会」に加入し、 学校新聞では校長を嘲る記事まで書いた結果、 最終的に放校処分を受けることとなった。投獄と死投獄から決闘死まで―運命に挑んだガロア最後の日々要約:ガロアは刑務所での辛い日々を送りながらも、 数学に対する情熱を捨てず、仲間との交流を通して 精神を保っていた。しかし失恋や決闘 といった出来事が重なり、わずか20歳で その短い生涯を終える。最期には 「死ぬのには勇気がいる」と語ったガロアの姿は、 情熱と孤独が交差する青年の象徴であった。獄中での苦悩と孤独、それでも続いた数学への執念ガロアはポアソンから返却された論文を受け取るが、 説明不足を指摘され心折れる。また獄中では 飲酒の強要や虐めに遭い、身体も精神も 蝕まれていった。それでも家族やシュヴァリエとの面会、 そして論文の推敲を続ける姿には、彼の執念がにじんでいた。失恋と絶望、そして「僕にはもう時間がない」刑務所を仮出所したガロアはコレラ禍の中、 療養所で失恋を経験。心の支えだった シュヴァリエに宛てた手紙には、絶望的な 感情と共に未来への予感がにじんでいた。 さらに5月末には「決闘を申し込まれた」 と語り、自身の論文と着想を最後に 伝えようと急いで書き残している。最期の決闘と葬儀―二十歳の勇者が遺した言葉1832年5月30日、ガロアは決闘で重傷を負い、 その場に放置された。救助された後も回復せず、 弟アルフレッドに 「泣かないで、死ぬには勇気がいる」 と語り、その言葉を最期にこの世を去った。 葬儀では多くの共和主義者が集まり、 彼の思想と勇気を称えた。現在は 遺体の正確な場所も不明だが、1 982年に記念碑が建てられ、 若き数学者の精神は今なお語り継がれている。ガロアの死後に花開いた才能―理解されるまで要約:ガロアの死後、友人や家族は彼の遺志を継いで論文を世に出そうとしたが、当初は誰にも理解されなかった。しかし、リウヴィルの尽力で発表に至り、その後の数学者たちによって徐々に評価され、やがて「ガロア理論」として確立された。彼の数学的遺産は長い年月をかけてようやく世に受け入れられていった。最初の挑戦:シュヴァリエとアルフレッドの努力ガロアの死後、友人シュヴァリエは『百科評論雑誌』に遺稿を掲載し、弟アルフレッドと共に著名な数学者たちに論文の写しを配布。しかし、その斬新すぎる内容は当時の学者たちには理解されず、ガロアの真価はなかなか評価されなかった。リウヴィルの発見:理解者の登場と初の正式発表転機が訪れたのは、数学者ジョゼフ・リウヴィルの手に論文の写しが渡ったこと。リウヴィルは内容を読み解く努力を続け、ついに1846年にガロアの論文を自身の編集する数学雑誌に掲載。ガロアが認められなかった理由も明確に分析し、再評価への道を開いた。広がるガロア理論の波――後世の数学者たちの継承その後、リヒャルト・デーデキントやカミーユ・ジョルダンなどがガロア理論を講義や著作を通じて広めていく。特にジョルダンの著書『置換と代数方程式論』はガロアの理論を本格的に体系化した記念碑的な一冊である。さらに、1897年にはエミール・ピカールの序文付きで『ガロア全集』が刊行され、若くして散った天才の業績がついに歴史に刻まれることとなった。若き天才数学者ガロアの謎:決闘とその背後にある陰謀説エヴァリスト・ガロアは、20歳という若さで 命を落とした天才数学者です。彼の死には、 単なる「決闘での事故」では語りきれない 複雑な事情があると、長年にわたって議論されてきました。この章では、ガロアの死の真相をめぐる2つの側面 —「決闘の真相」と「陰謀説」——について、 当時の証言や後年に発見された資料をもとに、 わかりやすくご紹介します。恋のもつれ?ガロアとステファニーの関係ガロアが命を落とすきっかけとなった「決闘」は、 長い間、ある女性の名誉をめぐるものだとされてきました。 後にわかったその女性の名前は、ステファニー・フェリス ・ポトラン・デュ・モテル。ガロアが療養していた 施設の医師の娘でした。彼は彼女に恋をし、求婚までしたようですが、 ステファニーは丁寧な手紙でこれを断りました。 残された手紙の内容からは、彼女がいわゆる 「色女」などではなく、礼儀正しく真摯な人物 だったことが読み取れます。自らの死を予感していたガロア実は、ガロアは自分が 「つまらない色女のために死ぬかもしれない」 と刑務所で語っていたとされています。 彼は自らの死を、ある意味で予期していたとも言えます。また、決闘の直前には数学の遺稿を整理し、 友人たちに宛てた長い遺書を残しています。 この遺書には、彼が何かしらの「覚悟」をもって 決闘に臨んだことがにじみ出ています。新資料による再解釈1993年にイタリアの数学史研究者ラウラ・リガテッリは、 1832年のリヨンの新聞記事を発掘しました。そこには、 決闘は「L.D.」という人物(おそらくデュシャートレ) とのもので、片方の銃にだけ弾を込めて行われた 「ロシアンルーレット」のような形式だったと書かれていました。この形式や、ガロアが「必ず死ぬ」と確信したような遺書を残していたことから、「これは本当に決闘だったのか?」という疑問が浮かび上がります。陰謀説:ガロアの死は仕組まれていたのか?忠実な共和主義者としての生き方ガロアは、当時の体制に対する強い反発を持つ、熱心な共和主義者でした。そのため、彼の死は単なる私的な決闘ではなく、政治的な暗殺だったのでは?という陰謀論も根強く語られてきました。1948年にポーランド出身の物理学者レオポルト・インフェルトが著した『神々の愛でし人』では、こうした「謀殺説」が本格的に提示されます。インフェルトの主張と限界インフェルトは、以下のような点を根拠として謀殺説を展開しました。ガロアの弟アルフレッドが生涯にわたって「兄は殺された」と主張していたガロアが収監中に銃撃を受けた記録があった決闘に介添人がいたにもかかわらず、ガロアは放置された当時の警察トップが、葬儀での蜂起を事前に察知し、摘発していたしかし一方で、インフェルトは都合の悪い情報を意図的に省いていたとされています。たとえば、決闘の相手とされるデルバンヴィルがスパイだったと書いているものの、実際には彼は王宮の管理職についており、スパイである可能性は低いと別の資料では記されています。また、ガロア自身が「色女のために死ぬ」と語っていたという記録も、インフェルトは著書にあえて書かなかったのです。背景にあったインフェルト自身の思いインフェルトがこのような主張を展開した背景には、彼自身の祖国ポーランドがナチス・ドイツに占領されたという経験があります。彼はガロアに、自らの姿を重ねたのかもしれません。とはいえ、彼の著書には「新しい証拠が出てくる可能性はほとんどない」と書かれていました。しかしその予想は外れ、実際に14年後、新資料が次々と発見されていったのです。ガロアの死をどう見るか:数学と人生の交差点決闘は政治的パフォーマンスだった?先ほど紹介したリガテッリの説では、ガロアは失恋をきっかけに、政治的蜂起の「口火」として自らの命を差し出す形で決闘を仕組んだとされています。つまり、この決闘自体が「演出された殉教」だったというのです。彼の死をもって人々の心を動かし、革命の引き金としようとした——そんな見方もできるかもしれません。ガロアの死が残したもの結局、彼の死は無駄になったのかというと、決してそうではありません。彼が亡くなる直前に書いた数学的な遺稿は、後の数学界に多大な影響を与えました。今日「ガロア理論」として知られる理論は、代数の根幹をなすものです。また、彼の短くも激しい人生は、自由や正義、そして個人の信念について深く考えさせられる物語でもあります。まとめガロアの死は、「恋と決闘」という青春ドラマのようにも、「政治的な犠牲者」というサスペンスのようにも語られてきました。新しい資料が明らかになるたびに、その物語は更新され続けています。真実はひとつではないかもしれません。でも確かなのは、ガロアの生涯が今も多くの人に語り継がれ、考察され続けているということ。彼の数学、そして彼の人生に触れることで、私たちは「生きるとはどういうことか」を少しだけ深く考えることができるのではないでしょうか。〆 テックアカデミー無料メンター相談 【スポンサーリンク】以上、間違い・ご意見は 以下アドレスまでお願いします。 最近全て返事が出来ていませんが 全て読んでいます。 適時、改定をします。nowkouji226@gmail.com2025/04/05_初稿投稿 2025/04/12_改定投稿サイトTOPへ 舞台別のご紹介へ 時代別(順)のご紹介 フランス関連のご紹介へ 熱統計関連のご紹介へAIでの考察(参考)【このサイトはAmazonアソシエイトに参加しています】(以下は2025年4月時点での英訳です)Évariste Galois: The Revolutionary MathematicianÉvariste Galois (October 25, 1811 – May 31, 1832) was a French mathematician and revolutionary.He lived in a turbulent era and burned with passion for both love and his ideals. His name is sometimes written as “Galois” in English, but in accordance with the original French pronunciation [evaʁist ɡalwa], it is also transliterated as “Galois” in some contexts.Galois’ Mathematical AchievementsHere, we summarize Galois’ contributions to mathematics.Pioneering Research and Theoretical FoundationsAs a teenager, Galois conducted groundbreaking research in field theory and group theory. Through his work on Galois theory, he significantly simplified the proof of the Abel-Ruffini theorem. Furthermore, he characterized the conditions under which algebraic solutions exist, and for the first time in mathematical history, laid the theoretical foundation using category-theoretic operations.The Far-Reaching Influence of Galois TheoryGalois theory not only opened the doors to modern mathematics but also became an essential tool in various fields, including relativity theory, quantum mechanics, and theoretical computer science. Despite its significance, Galois’ work was not fully understood or appreciated during his lifetime, even by the Paris Academy of Sciences or renowned mathematicians such as Gauss, Cauchy, and Jacobi.Galois’ Final Letter and His Vision of the FutureIn his farewell letter to a friend, Galois wrote, “I do not have time (je n’ai pas le temps),” alongside an idea for solving equations of degree five or higher using elliptic modular functions. This approach, though overlooked at the time, was later formalized by Charles Hermite 50 years after Galois’ death and became a subject of extensive research for future mathematicians.Summary of AchievementsPioneering Research: Established Galois theory through studies in field theory and group theory.Impact Across Disciplines: Applied to physics, computer science, and laid the foundation of modern mathematics.Vision for the Future: His ideas in the farewell letter contributed significantly to later mathematical developments.The Life of Galois: Paul Dupuy’s PerspectiveGalois is a difficult figure. His theories are highly complex, especially his work in group theory, which is notoriously challenging. However, in contrast, his turbulent life is far more well-known to the general public.The Life and Research of Galois: The Footsteps of a Forgotten GeniusGalois’ mathematical achievements were not widely recognized until about 40 years after his death. However, for a long time, little attention was paid to his personal life and character.The First Comprehensive Biographical StudyIn 1896, Paul Dupuy, a professor of history at the École Normale Supérieure, gathered testimonies from Galois’ maternal relatives, his sister’s family, and surviving friends. Based on these sources, he published The Life of Évariste Galois, a biography spanning approximately 70 pages. This was the first systematic attempt to document Galois’ life.The Tumultuous Youth of Évariste GaloisÉvariste Galois walked the path of a gifted mathematician, yet numerous trials and tragedies from his early years profoundly shaped his fate. Below, we explore his family background, his turbulent school experiences, and the pivotal events that marked turning points in his life.Family and Early Education: A Cultured Household Under the Shadow of TragedyGalois was born into a family where his father served as the principal of a public school and later became the mayor of their town. His mother was also a highly educated woman. Raised in a warm and intellectually rich environment, Galois’ early years seemed promising. However, in 1829, his father took his own life following a smear campaign by members of the church, leaving deep emotional scars on the family. Though historical details remain unclear, it appears that Galois’ father was in conflict with local clergymen. The psychological impact of this tragedy on young Galois was immeasurable.During his childhood, Galois received his education at home under the guidance of his mother. While she laid the foundation for his learning, it was his own perseverance and innate brilliance that allowed his talents to blossom.Rebellion at Louis-le-Grand and His Awakening to MathematicsAt the age of 12, after being educated by his mother, Galois entered the prestigious boarding school Lycée Louis-le-Grand in Paris. He harbored a rebellious spirit against the school’s conservative environment, yet he still excelled in Latin and Greek. However, when his academic progress stalled, he was held back a year. With time on his hands, he immersed himself in mathematics.Under the instruction of his mathematics teacher Louis Paul Émile Richard, Galois became captivated by Legendre’s textbooks. Demonstrating his extraordinary talent, he reportedly grasped two years’ worth of material in just two days.Galois Life Misunderstandings of Talent and Turning Points of FateGalois advanced to the special mathematics class at a young age by skipping grades, but his abilities were sometimes misunderstood—he received low evaluations in physics and chemistry, for instance. In 1829, he published his first paper, but a series of unfortunate events overshadowed his work: the absence of the esteemed mathematician Cauchy, family tragedies, and ultimately, the loss of his crucial paper. Galois made another attempt, but he failed the entrance exam. Eventually, he secured a place at a preparatory school and managed to pass the baccalaureate exam, obtaining the financial support necessary for his studies.Summary of AchievementsFamily Environment and Tragedy: Though raised with a rich intellectual background, he suffered hardships, including his father’s suicide and defamatory attacks against his family.Rebellion in School and Immersion in Mathematics: At Lycée Louis-le-Grand, his rebellious spirit flared, leading him to discover his passion for mathematics.Misunderstood Talent and Turning Points: Despite skipping grades, he faced significant setbacks, including the loss of critical papers and failures in examinations, which shaped his fate.Galois’ ContractHis Time at École NormaleBefore graduation, Galois was required to sign a declaration committing to ten years of service in public education. Around this time, he rewrote the paper that Cauchy had previously lost and resubmitted it to the French Academy of Sciences. However, the examiner responsible for the paper, Joseph Fourier, passed away suddenly, resulting in the loss of Galois’ work once again. This series of misfortunes and frustrations only fueled his political activism.At the preparatory school, Galois encountered Auguste Chevalier, a republican, whose influence deepened his commitment to republican ideals. When the July Revolution of 1830 broke out, Galois attempted to participate, but the opportunistic school principal, Joseph Daniel Guigniaut, locked the students inside the school building and pledged allegiance to the reactionary provisional government formed after the revolution’s suppression.The stark contrast between the passivity of his school and the active involvement of students from the École Polytechnique, who took up arms and fought in the revolution, further inflamed Galois’ resentment.On August 6, the preparatory school was renamed “École Normale,” and the study period was extended from two to three years. This frustrated Galois, who had hoped to graduate early. He joined the radical republican secret society “Society of the Friends of the People” and frequently clashed with the school principal, making him a target of scrutiny.On December 3, he published an article mocking Guigniaut’s actions in the school newspaper. As a result, Guigniaut expelled him on December 9, and on January 3, 1831, Galois was formally dismissed from the school.A Youth Shaped by FateSummaryGalois faced the misfortune of losing his paper twice and, combined with his disillusionment with the education system and growing sympathy for the revolution, he delved deeper into political activism. His clashes with the school principal escalated, leading to his expulsion.The Loss of His Papers and His Awakening to PoliticsGalois rewrote his lost paper and resubmitted it to the French Academy of Sciences, but Fourier’s sudden death resulted in the paper’s loss once again. This seemingly unjust misfortune further intensified his political interests.Sympathy for the Revolution and Struggles in Preparatory SchoolUnder the influence of republican Chevalier, Galois wished to participate in the July Revolution of 1830. However, the school administration took a conservative stance, confining students indoors, while the students of École Polytechnique actively joined the revolution. The stark contrast only deepened Galois’ dissatisfaction.Joining a Secret Society and the Path to ExpulsionWhen the school was renamed École Normale and the study period was extended, Galois’ frustrations peaked. He joined the radical secret society “Society of the Friends of the People” and wrote satirical articles targeting the school principal. Eventually, he was expelled.Imprisonment and DeathThe Final Days of Galois—Defying FateSummaryDespite enduring hardships in prison, Galois never abandoned his passion for mathematics. He maintained his spirit through interactions with comrades. However, after experiencing heartbreak and becoming embroiled in a fatal duel, he met his untimely end at the age of 20. His final words, “It takes courage to die,” symbolize a youth caught between passion and loneliness.Suffering in Prison—His Unyielding Passion for MathematicsWhile in prison, Galois received his paper back from Poisson, only to be criticized for insufficient explanations, which disheartened him. He also suffered from forced drinking and bullying, which took a toll on both his body and mind. Nevertheless, he continued revising his papers and kept in contact with his family and Chevalier, showing his relentless dedication.Heartbreak and Despair—“I Have No Time Left”After being temporarily released from prison, Galois suffered heartbreak during the cholera epidemic while staying at a sanatorium. In a letter to Chevalier, he expressed both despair and a foreboding sense of his fate. By the end of May, he confided that he had been challenged to a duel and hurriedly recorded his final mathematical ideas.The Final Duel and Funeral—The Brave Youth’s Last WordsOn May 30, 1832, Galois was gravely wounded in a duel and left abandoned. Though later rescued, he succumbed to his injuries. He told his brother Alfred, “Do not cry, it takes courage to die,” before passing away. At his funeral, many republicans gathered to honor his beliefs and courage. Though his exact burial site remains unknown, a memorial was erected in 1982 to commemorate the young mathematician’s spirit.The Blossoming of Galois’ Genius After His Death—Understanding at LastSummaryAfter Galois’ death, his friends and family sought to publish his works, but they were initially misunderstood. However, thanks to the efforts of Joseph Liouville, his work was eventually published and gradually gained recognition among mathematicians, culminating in the establishment of “Galois Theory.” His mathematical legacy was only fully appreciated long after his death.The First Attempts—Chevalier and Alfred’s EffortsFollowing Galois’ death, his friend Chevalier published his manuscripts in the Encyclopedic Review Journal and distributed copies to renowned mathematicians with the help of Galois’ brother, Alfred. However, the content was too advanced for contemporary scholars, and his work remained unappreciated for some time.Liouville’s Discovery—A Champion of Galois’ WorkA turning point came when mathematician Joseph Liouville obtained a copy of Galois’ paper. He made efforts to decipher its content and, in 1846, published it in his mathematics journal. He also analyzed why Galois had been overlooked, paving the way for his reevaluation.The Expansion of Galois Theory—A Legacy Carried ForwardLater, mathematicians such as Richard Dedekind and Camille Jordan further developed and spread Galois Theory through lectures and publications. Jordan’s book Treatise on Permutations and Algebraic Equations systematically established Galois’ ideas. In 1897, The Collected Works of Galois, with an introduction by Émile Picard, finally cemented his place in history as a mathematical pioneer.何か記述する…
2025年4月11日2025年3月31日に投稿 投稿者 元)新人監督 — コメントを残すオリヴァー・ヘヴィサイド_(Oliver Heaviside)【独学で電磁気学を発展させた男】4/11投稿 こんにちはコウジです。 「オリヴァー・ヘヴィサイド」の原稿を投稿します。別途、改定点はリンク切れ情報の改定です。 FanBlog閉鎖に伴いリンクは無効としてます。 細かい文章も再考しています。しっかり正確に。 そして沢山情報が伝わるように努めます。 (以下原稿)オリバー・ヘヴィサイド (Oliver Heaviside, 1850年5月18日- 1925年2月3日)オリヴァー・ヘヴィサイド(1850–1925)は、 大学にも研究機関にも属さず独学で活躍した イギリスの電気技師・物理学者です。 後に名誉博士号を受けたのでゲッチンゲン大学の写真 を使っています。イングランドで研究をした学者です。難聴を抱えながら、インピーダンスや演算子法の導入、 マクスウェル方程式の再構成など、電気通信と物理数学に 進展をもたらしました。彼は生涯の大半で、科学の権威と 戦い続けたのです。その中で電気通信、数学、科学の あり方を変えた人物でした。ヘヴィサイドの功績とその発明・発見マクスウェル方程式の再定式化とベクトル解析の進化オリヴァー・ヘヴィサイドの最大の業績は、 マクスウェルが導いた複雑な電磁気学の数式体系を 現代的な形へと再構築したことです。20の元をもった変数と20の方程式から成る難解な構造 だったものを、ヘヴィサイドは**ベクトル解析 (回転・発散)**を用いて4つの方程式へと単純化。この再定式化により、量子物理学との 親和性も高まりました。また、クォータニオンの負の二乗に違和感を持ち、 直感的な代替として双曲四元数の発展に影響を与えました。重力波の予言と関数の先駆的応用ヘヴィサイドは、電磁気学の知見をもとに 重力にも波動がある可能性を議論していました。 これはアインシュタインの一般相対性理論よりも 20年以上前の先見的洞察でした。ヘヴィサイドの階段関数を考案し、電気回路における スイッチ投入時の電流挙動を記述。現在「ディラックのデルタ関数」と呼ばれる 単位インパルス関数を、物理学で初めて 実用的に導入した人物でもあります。通信技術と数理手法への革命的貢献微分方程式を解くための演算子法を独自に構築し、 後に「ラプラス変換法」と接続され、 ブロムウィッチ積分として数学的に確立されました。電信回線の信号劣化を抑えるための伝送線路理論を開発。特に、大西洋横断ケーブルにおいては、通信効率を10倍以上改善 (10分に1文字→1分に1文字)という革新的成果を実現しました。 これはコイル(インダクタ)を回線に直列配置するという アイデアに基づいています。ポインティング・ベクトル(電磁エネルギーの流れ)も、 ヘヴィサイドが独自に発見。ヘヴィサイドの主な功績まとめ✅ マクスウェル方程式の再定式化とベクトル解析の導入✅ 重力波の可能性を予見(アインシュタイン以前)✅ 階段関数とデルタ関数の実用化✅ 演算子法による微分方程式の解法を開発✅ 伝送線路理論により通信効率を飛躍的に改善✅ 電磁エネルギー流のポインティング・ベクトルを独自に導出✅ ケネリー・ヘヴィサイド層(電離層)の存在を予言電磁気学用語ヘヴィサイドは、電磁気論において次のような造語を行った[45]。コンダクタンス:アドミタンスの実数部、抵抗の逆数(1885年9月)透磁率(permeability)(1885年9月)エラスタンス:パーミタンスの逆数、キャパシタンスの逆数(1886年)インダクタンス(1886年2月)インピーダンス(1886年7月)パーミタンス:現在のキャパシタンス(1887年6月)誘電率(permittivity)(1887年6月)アドミタンス:インピーダンスの逆数(1887年12月)リラクタンス(1888年5月)エレクトレット:永久磁石の電気的類似体。強誘電体など準永久的な電気分極を示す物質ヘヴィサイドは、サセプタンスとリアクタンスを造語した人物 として誤って扱われることがある。前者は チャールズ・プロテウス・スタインメッツの造語 によるものであり、後者はM. ホスピタリエによるものである。ヘヴィサイドの幼少期ヘヴィサイドを考えてみたら、きっとガッツと粘り強さ に長けた人物だったのだろうと思えます。 出来ることなら彼と語ってみたい。イギリスには そうした人物が昔から居るのでしょう。ファラデー然り。 ヘビサイトはロンドンのカムデン・タウン、 キングス・ストリート55番地(現在のプレンダー・ストリート) に生まれました。オリヴァー・ヘヴィサイドは製図技師で木版画家の父トーマスと母レイチェルのもと、3人兄弟の末っ子として生まれた。幼少期に猩紅熱で聴覚障害を負い、13歳で一家はカムデンに移住、グラマースクールに進学。成績優秀だったが、16歳で退学し、その後は独学で学び続けた。叔父チャールズ・ホイートストン卿(電信の共同発明者)は彼の教育に関心を持ち、1867年に甥を電信会社に送り出した。彼はその後、グレート・ノーザン・テレグラフ社でケーブル敷設に従事し、電気技師としての経験を積んだ。22歳までに科学雑誌に論文を発表し、ウィリアム・トムソンやマクスウェルらから注目を集めた。また、英国電気工学会への入会を拒否されるも、トムソンの推薦により入会が認められた。1873年、彼はマクスウェルの『電気磁気論』と出会い、その後の研究に大きな影響を受けることとなる。老年になってヘヴィサイドはこう回想した:私が若かった頃、マクスウェルの偉大な論文を 初めて見たときのことを覚えている...。 私はこの本が偉大で、より偉大で、最も偉大 (it was great, greater, and greatest)で、その力には 計り知れない可能性があることを知った...。 私はこの本をマスターしようと決心し、 作業に取り掛かった。私はとても無知だった。 数学的解析の知識はまったくなく (学校の代数学と三角法しか習っておらず、 ほとんど忘れていた)、そのため私の作業は 私のためだけにあるようなものだった。 可能な限り理解できるようになるまで、 数年かかった。その後、私はマクスウェルの論文を 脇に置き、自分の道を歩んだ。そして、 私はもっと早く前進した......。 私が私なりのマクスウェルの解釈に従って 福音を宣べ伝えていることは ご理解いただけるだろう 【Sarkar, T. K.; Mailloux, Robert; Oliner, Arthur A.;Salazar-Palma, M.; Sengupta, Dipak L. (30 January 2006).】ヘヴィサイドの中年期:自宅研究と技術革新1874年に電信技師の仕事を辞め実家へ戻った ヘヴィサイドは、被雇用者としての唯一の期間 を経て自宅で研究に没頭。彼は伝送線路理論や 表皮効果の解明、マクスウェル方程式の ベクトル解析への再定式化、そして微分演算子法の開発 などで電気通信技術に革新をもたらした。自宅での研究生活と伝送線路理論1874年以降、実家で独学を続けたヘヴィサイドは、電信線路における「インダクタンス」が減衰や歪みを抑え、すべての周波数の電流伝搬速度を均一化することを数学的に示しました。この成果は、電信回線の無歪み伝送に大きく寄与しました。業界紙への執筆と理論の基礎形成1882年から1902年にかけ、業界紙『The Electrician』に 定期的に記事を寄稿し、わずかな報酬ながらも 慎ましい生活を送りつつ、後の『電磁気理論』や 『電気論文』の基礎となる研究成果を積み上げました。発明と数理手法の革新1880年、表皮効果の研究と同軸ケーブルの特許取得 に始まり、1884年にはマクスウェル方程式を20の方程式から 4つの微分方程式に再定式化。さらに、微分演算子を用いた 演算子法を確立し、微分方程式の直接解法を提案しました。後に、厳密さに欠けるとして同提案は 大きな論争を引き起こした。ヘヴィサイドは この問題について有名な言葉を残しています。Mathematics is an experimental science, and definitions do not come first, but later on. They make themselves, when the nature of the subject has developed itself. (数学は実験科学であり、定義は最初に来るのではなく、 後から来るのである。定義というものは、 対象の本質そのものが明らかになったときに、 自ずと生まれるものなのである。)Shall I refuse my dinner because I do not fully understand the process of digestion? (消化のプロセスを十分に理解していない からといって、夕食を断ろうか?)ヘヴィサイドの革新的研究とその試練オリヴァー・ヘヴィサイドは、兄アーサーと共に取り組んだ 「電話のブリッジシステム」の論文で、電信線に コイルを加える提案を行いましたが、上司である ウィリアム・ヘンリー・プリースにより阻止され、 激しい対立を生みました。その後、彼の研究は 長らく評価されず、AT&Tの科学者たちによって 検証・発展され、特許申請の対象とされるも、 彼自身は自身の業績が正当に認められるまで 金銭的な補償を拒否しました。この挫折を契機に、 ヘヴィサイドは電磁放射に関する研究へと舵を切り、 移動する電荷の周囲で起こる現象の解明や、 ローレンツ力の正しい導出、さらに 電磁質量の概念の確立に取り組みました。対立と評価:電話ブリッジシステムの試み1887年、ヘヴィサイドは兄アーサーと共に 「電話のブリッジシステム」について論文を執筆しましたが、 その一部提案、すなわち電話線と電信線にコイルを 追加して自己インダクタンスを増大させる案は、 当時の伝送理論において自己インダクタンスを 伝送の大敵とみなしていたウィリアム・ヘンリー・プリース によって阻止されました。ヘヴィサイドは、プリースが 自身の業績を守るために研究を抑圧していると考え、 両者の間には長い敵対関係が生じました。電磁放射と運動量変化の先駆的研究その後、ヘヴィサイドは1888年と1889年の論文で、 移動する電荷の周囲で生じる電場と磁場の変形、 さらに密度の高い媒質に入った際の影響を計算し、 現代でいうチェレンコフ放射やローレンツ力の 磁気成分の正しい導出に成功しました。 これらの研究は、電磁気学の新たな展開に大きな影響を与え、 後の物理学の進歩に寄与しました。電磁質量と数理手法の革新1880年代後半から1890年代前半にかけ、ヘヴィサイドは 電磁質量の概念に取り組み、物質質量として 電磁的効果を捉える理論を提案しました。 彼の数理手法は、微分演算子を用いた直接解法 (後のラプラス変換法の先駆け)としても知られ、 後にヴィルヘルム・ヴィーンによって低速領域で 検証されるなど、現代の理論物理学に多大な影響を与えました。ヘヴィサイドの主要成果まとめ電話ブリッジシステムの提案と対立電信線にコイル追加の提案が上司によって阻止プリースとの激しい敵対関係が形成電磁放射の先駆的研究移動電荷周囲の電場・磁場変形を理論的に解明チェレンコフ放射、ローレンツ力の正しい導出に寄与電磁質量の概念と数理手法の革新電磁質量を物質質量として取り扱う理論を提案微分演算子を用いた解法の確立で 後の理論物理学に影響を与えた1891年、英国王立協会はヘヴィサイドの電磁気現象の 数学的記述への貢献を認め、王立協会フェローに任命しました。 翌年には同協会のPhilosophical Transactionsの 50ページ以上を彼のベクトル手法と電磁気論に割きました。ヘヴィサイド晩年の歩みと評価1896年春、フィッツジェラルドとジョン・ペリーは、 以前に王立協会からの援助申し出を断っていた ヘヴィサイドを説得し、年間120ポンドの 下賜年金を受け取ることを承諾させました。伝えられるところによると、優秀な科学者たちが 彼の隠れ家を脅かし、 年金受給を強制させたという逸話があります。1896年に父の死去を機に 初めて一人暮らしとなり、1897年にペイントンから ニュートン・アボットへ移住しました。 1902年には、後に「ケネリー・ヘヴィサイド層」 と呼ばれる電離層の存在を提唱し、 その後の電波伝播理論に大きな影響を与えたのです。孤独と移住の始まり以下年代順に項目にまとめご説明致します。1896年、父の死後、初めて一人暮らしとなる。1897年、ペイントンからニュートン・アボットへ移住し、 新たな生活を開始。科学的提案と栄誉1902年、電離層の存在(ケネリー・ヘヴィサイド層)を提唱し、 電波が地球の曲率に沿って伝達されることを示唆。1905年、ゲッティンゲン大学から名誉博士号を授与。1912年、ノーベル物理学賞の最終候補に7回ノミネート(1904~1914)。1922年、創設されたファラデー・メダルの初受賞者となる。最期の悲劇と遺産の保存1908年、ニュートン・アボットからトーキーへ移住。1924年、屋根修理中に11フィートの梯子から落下し 重傷を負い、1925年2月3日に亡くなる。彼はペイントン墓地に父母とともに埋葬され、 2005年に墓石が匿名の篤志家により修復された。孤高の天才、晩年の奇行とその背景 〜エキセントリックな日常と科学者としての葛藤〜オリヴァー・ヘヴィサイドは、孤独な理論家として知られる一方で、壮年期までは健康に関心を持つ活動的な人物でもありました。彼は自転車ブームに熱中する「スポーツマン」でもあり、科学者の枠にとどまらない幅広い興味を持っていました。しかし晩年になると、その生活は一転。社会との関わりを断ち、周囲から「風変わり」とも「狂気じみている」とも見られるような行動が目立つようになります。本章では、彼の後半生における奇行、宗教観、そしてアインシュタインとの思想的対立を通じて、天才科学者の心の奥を読み解いていきます。自転車に魅せられた活動的な理論家19世紀末、英国では「自転車ブーム」が起こり、スポーツや娯楽として自転車が上流から庶民にまで爆発的に普及しました。ヘヴィサイドもその例に漏れず、日常的にサイクリングを楽しんでいたことが記録に残っています。彼は静かな研究生活を送る一方で、屋外での運動や健康管理にも関心を持ち、特に壮年期には「自分の身体の状態」へのこだわりが強かったと言われています。弟チャールズが医師だったことも影響していたかもしれません。彼の生涯を通じて見ると、ヘヴィサイドは決して「偏屈な引きこもり」ではなく、元来はバランス感覚を持った活動的な人物だったのです。晩年の奇行:署名に「悪魔」、家具に花崗岩1920年代以降、彼の行動は次第に常軌を逸していきます。特に有名なのが、自分の名前をアナグラム化して「O! He is a very Devil(おお、彼こそは悪魔なり)」と手紙に署名するようになったこと。また、「W.O.R.M.」という称号を加えてサインするようにもなりました。これは「虫けら(worm)」と捉えることもでき、世間に対する彼なりの皮肉か、あるいは自虐だったと考えられています。さらに逸話として、家具として花崗岩のブロックを使い、自宅に運び入れていたという記録もあります(この事実はThe Royal Institutionの展示記録でも紹介されている)。また、指の爪をピンクに塗っていたという記述もあり、周囲の人々からは「変人」「世捨て人」と見なされるようになっていきました。当時、論文の原稿を人を介さずに食料品店に預け、編集者に取りに来させたというエピソードも残っており、彼の人間関係は極端に限定されたものであったことがわかります。科学と宗教、そしてアインシュタインとの思想的断絶ヘヴィサイドの宗教観については、彼がユニテリアン派であったという点が知られています。ユニテリアンとは、神の三位一体を否定し「唯一神」を信じる理性主義的な立場ですが、彼自身は「宗教心は薄く、信仰に頼る人々を軽蔑していた」とも伝えられています。この姿勢は、彼の強い合理主義・唯物論的思想を物語っています。また、彼はアインシュタインの相対性理論に対して強く反対していました。これは同時代の多くの科学者がアインシュタインの理論を受け入れていく中で、極めて珍しい立場です。数学史家ハワード・イーブスによれば、「彼は一流の物理学者の中で、当時アインシュタインを公然と批判した唯一の人物だった」とされ、その批判は「時に不条理に近い内容だった」とも評されています。背景には、彼が電磁気理論をベースとした独自の宇宙観を構築していたこと、そして自らの成果が十分に評価されなかったことへの反発もあったと見られています。Web参考情報:自転車ブームに関する文献:「The Cycling Craze of the 1890s: A Study in the Sociology of Technology」(David V. Herlihy等)英国王立協会によるヘヴィサイドの人物紹介:https://royalsocietypublishing.org/アインシュタイン批判について:Howard Eves『Mathematical Circles』より引用忘れられた天才への再評価 ― ヘヴィサイド・メモリアル・プロジェクトの始動かつては孤高の天才と呼ばれたオリヴァー・ヘヴィサイド。その最晩年は寂しく、彼の墓も長らく荒れ果てたままでした。しかし2014年、彼の功績を現代に伝えようとする英国ニューカッスル大学の研究者と地域住民たちによって、「ヘヴィサイド・メモリアル・プロジェクト」が発足。一般寄付を募って墓碑の修復が進められました。この章では、プロジェクトの背景とその目的、修復の経緯、そして記念式典に至るまでを丁寧にたどります。プロジェクトの発起人たちとその想い2014年7月、英国ニューカッスル大学の電磁気学研究者たちは、ヘヴィサイドの埋葬地であるトーベイ(Devon州パイントン近郊)の墓碑が風化・破損している現状を憂い、ニューカッスル電磁気学インタレスト・グループとともに修復プロジェクトを立ち上げました。彼らは「彼の理論が現代の通信・物理・工学の基礎になっているにもかかわらず、その存在は世間にほとんど知られていない」という危機感を持っていたのです。プロジェクトは一般市民からの寄付を募る形で進められ、わずか数週間で目標額を達成しました。墓碑修復と記念碑の除幕式修復された墓碑の除幕式は、2014年8月30日に開催されました。式典では、ヘヴィサイドの遠縁にあたるアラン・ヘザー氏が除幕を担当。彼は式辞の中で「オリヴァーは時代を超えた思索者だった。ようやくこの地で彼にふさわしい敬意を払える」と語りました。出席者には、トーベイ市長、地元選出の国会議員、サイエンス・ミュージアムの元学芸員(IET代表)、ニューカッスル大学の研究者など、多くの要人が名を連ね、彼の偉業を讃えました。地域との連携と教育的意義このプロジェクトは単なる墓碑の修復にとどまらず、教育・文化面での地域貢献も視野に入れていました。トーベイ市民協会と協力し、地元の学校や教育施設に向けて「ヘヴィサイドの科学的貢献を学ぶ教材」を配布。さらに、ニューカッスル大学は修復に際し、「STEM教育(科学・技術・工学・数学)」の振興を目的としたワークショップを開催。次世代の科学者や技術者に、彼の名が再び記憶されるよう働きかけました。21世紀に蘇る天才 ― 墓碑が語るヘヴィサイドの精神かつての科学的偉業も、物理的な痕跡が失われることで人々の記憶から薄れていく――それを象徴するかのように、オリヴァー・ヘヴィサイドの墓碑は長年放置されてきました。だが2014年、研究者と市民の手によってそれは再び「語りかける場」として甦ります。本章では、修復された墓碑の意匠や碑文、そしてそこに込められたメッセージについて詳しく掘り下げます。修復された墓碑のデザインと構造修復プロジェクトでは、風化により崩れかけていた旧来の石材を補強し、元のデザインを尊重しつつも視認性・耐久性に優れた素材へと刷新されました。墓碑は控えめなゴシック様式で、中央には “Oliver Heaviside, Mathematician and Physicist” の碑文が刻まれ、彼の生没年(1850–1925)とともに、「He gave the world new ways to see the unseen」(彼は、見えないものを見せる新たな方法を世界に与えた)という一節が添えられています。科学者としての尊厳と孤独を象徴する場ヘヴィサイドは生前、学会との軋轢や体調不良によって孤独な晩年を送りました。そのため、彼の墓も長く忘れられていました。だが、修復後の墓碑は、科学者の社会的孤立と知的貢献を同時に物語る「語り場」として新たな意味を持つようになりました。訪れる者は、そこに立ち尽くすことで、彼が遺した数式や思想の重みを静かに感じ取ることができます。科学的遺産の保存と伝承墓碑修復プロジェクトは、単なる美化運動ではありません。それは科学者の遺産を「物理的に残す」ことの重要性を、広く社会に伝える契機でもありました。科学技術は常に前進しますが、その礎を築いた者たちの足跡もまた、次世代に残すべき文化資産です。ヘヴィサイドの墓碑は今、研究者・市民・学生の対話の場として、新たな「学び」の出発点となっています。 ヘヴィサイドの墓。【出典:Wikipedia】英国工学技術学会が称えるヘヴィサイドの偉業電磁気学や通信理論の発展に大きく貢献したオリヴァー・ヘヴィサイドは、その生前・没後にわたり英国の工学界から高く評価されてきました。彼の功績は、英国工学技術学会(IET)による顕彰や記念アーカイブの保存に見ることができます。この章では、彼の業績がいかに後世に評価され、学術的にも記録され続けているかを詳しく見ていきます。IETアーカイブセンターに残るヘヴィサイドの軌跡ロンドンにあるIET(The Institution of Engineering and Technology)アーカイブセンターは、ヘヴィサイドに関する豊富な一次資料を所蔵しています。具体的には、数式ノート、草稿、通信文、そして彼の主著『電磁気理論(Electromagnetic Theory)』の原稿などが保管されており、研究者はこれを通じて彼の思考の軌跡を辿ることが可能です。特に、ベル電話研究所のオリヴァー・E・バックリーによる1950年の追悼音声もデジタル化されており、IETのバイオグラフィーアーカイブから視聴できます。名誉会員とファラデー・メダル授与による生前の評価1908年、当時の電気技術者協会(IEE、後のIET)は、ヘヴィサイドに名誉会員資格を授与しました。これは同会が選定する最も名誉ある称号のひとつであり、彼の理論的業績がいかに高く評価されていたかを物語っています。さらに、1922年には、IEE創設のファラデー・メダル第1回受賞者として選ばれました。この賞は、電気・電子工学における最高の栄誉のひとつとされています。ヘヴィサイド・プレミアム賞による永続的な記念1950年、IETはヘヴィサイドの功績を恒久的に称えるため、「ヘヴィサイド・プレミアム賞(The Heaviside Premium)」を創設しました。この賞は、毎年もっとも優れた数学論文に対して授与されるもので、彼の理論的影響が現在も研究者にインスピレーションを与えている証です。賞金額は当初10ポンドとされていましたが、その意義は金額を超えて、ヘヴィサイドという存在を後世に伝える役割を担っています。革新をもたらしたヘヴィサイドの発明と理論電磁気理論、微分方程式、信号伝送、関数解析など、多くの分野においてオリヴァー・ヘヴィサイドは革新的なアイデアを提唱し、理論と実用の橋渡しを行いました。本章では、彼が生み出した代表的な発明・理論的業績をピックアップし、現代にも通じるその影響力を探ります。マクスウェル方程式の再定式化とベクトル解析の普及マクスウェルの元の電磁気方程式は20個のスカラー式で構成され、非常に複雑でした。ヘヴィサイドはベクトル解析の演算子「回転(curl)」や「発散(divergence)」を導入し、これを4つのベクトル方程式に再構成しました。これにより、電磁気学の理解と教育は格段に効率化され、現代の「マクスウェル方程式」の原型となっています。物理学と工学の間の橋渡しとなったこの業績は、彼の最大の功績のひとつといえるでしょう。ヘヴィサイド階段関数・デルタ関数の導入ヘヴィサイド階段関数は、電気回路のオン/オフ切り替えを数学的に表現するために考案されたもので、制御工学や信号処理に欠かせないツールです。さらに彼は、現在「ディラックのデルタ関数」として知られる単位インパルス関数を、応用的に使用した最初の人物でもあります。ディラックが物理的解釈を与える以前から、ヘヴィサイドは工学的な直感によってこの関数を扱っていたのです。信号伝送理論と通信工学への応用ヘヴィサイドは、電信ケーブルを通じて信号をより速く・正確に伝えるための「伝送線路理論」を構築しました。これは、後に「電信者の方程式(telegrapher’s equations)」と呼ばれ、通信工学の基礎理論として今なお使われています。彼の理論によって、当時は1文字の伝送に10分かかっていた大西洋横断電信ケーブルの速度が、1分間に1文字にまで向上しました。また、彼はインダクタンス(コイル)をケーブルに直列に挿入することで信号損失を軽減できることも示し、実用的改善をもたらしました。〆以上、間違い・ご意見は 以下アドレスまでお願いします。 最近全て返事が出来ていませんが 全て読んでいます。 適時、改定をします。nowkouji226@gmail.com2025/04/04_初回投稿 2025/04/11_改定投稿【スポンサーリンク】サイトTOPへ 舞台別のご紹介へ 時代別(順)のご紹介 イギリス関係 力学関係へ 熱統計力学関係へ 量子力学関係へAIでの考察(参考)【このサイトはAmazonアソシエイトに参加しています】[2025年4月時点での対応英訳]Oliver Heaviside(May 18, 1850 – February 3, 1925)Oliver Heaviside (1850–1925) was a British electrical engineer and physicist who made significant contributions through self-study, without being affiliated with any university or research institution. Although he was later awarded an honorary doctorate, a photograph from the University of Göttingen is often used in association with him. He conducted his research in England.Despite suffering from hearing loss, Heaviside advanced the fields of electrical communication and mathematical physics by introducing concepts such as impedance and the operational calculus, and by reformulating Maxwell’s equations. Throughout most of his life, he stood in opposition to the scientific establishment, yet he transformed the fields of electrical communication, mathematics, and science itself.Heaviside’s Achievements and InventionsReformulation of Maxwell’s Equations and the Evolution of Vector AnalysisHeaviside’s most renowned achievement was his reformulation of James Clerk Maxwell’s complex system of equations in electromagnetism into a modern, simplified form. The original framework consisted of 20 variables and 20 equations, forming a highly intricate structure. Heaviside utilized vector analysis—specifically, operations such as curl and divergence—to reduce these to just four equations.This reformulation significantly enhanced compatibility with the later developments in quantum physics. Additionally, he found the negative squares in quaternions intuitively uncomfortable, which led him to influence the development of hyperbolic quaternions as an alternative.Prediction of Gravitational Waves and Pioneering Use of Step FunctionsBased on his knowledge of electromagnetism, Heaviside discussed the possibility that gravity, like light, could propagate as waves—a visionary insight more than 20 years before Einstein’s general theory of relativity.He also devised Heaviside’s step function, used to describe the behavior of current when a switch is activated in an electrical circuit. Furthermore, he was the first physicist to introduce what is now known as the Dirac delta function (unit impulse function) into practical use in physics.Revolutionary Contributions to Communication Technology and Mathematical MethodsHeaviside independently developed the operational calculus method to solve differential equations, which was later formalized mathematically in connection with the Laplace transform and Bromwich integrals.He developed the transmission line theory to suppress signal degradation in telegraph lines. Most notably, for the transatlantic cable, his innovations improved communication efficiency more than tenfold—from one character every 10 minutes to one per minute.This breakthrough was based on the idea of connecting coils (inductors) in series with the line.Heaviside also independently discovered the Poynting vector, which describes the flow of electromagnetic energy.Summary of Heaviside’s Major Contributions✅ Reformulated Maxwell’s equations and introduced vector analysis✅ Predicted the existence of gravitational waves (prior to Einstein)✅ Practical application of step functions and delta functions✅ Developed operational calculus to solve differential equations✅ Greatly improved communication efficiency via transmission line theory✅ Independently derived the Poynting vector (electromagnetic energy flow)✅ Predicted the existence of the Kennelly–Heaviside layer (ionosphere)Terminology Introduced by Heaviside in ElectromagnetismHeaviside coined several terms in electromagnetism, including the following:Conductance: The real part of admittance, inverse of resistance (September 1885)Permeability (1885)Elastance: Inverse of permittance, or inverse of capacitance (1886)Inductance (February 1886)Impedance (July 1886)Permittance: Now known as capacitance (June 1887)Permittivity (June 1887)Admittance: Inverse of impedance (December 1887)Reluctance (May 1888)Electret: Electrical analog of a permanent magnet; materials like ferroelectrics that exhibit quasi-permanent electric polarizationIt is sometimes mistakenly stated that Heaviside coined the terms susceptance and reactance, but in fact, susceptance was coined by Charles Proteus Steinmetz, and reactance by M. Hospitalier.Oliver Heaviside’s Early LifeWhen thinking about Heaviside, one might imagine a man full of grit and perseverance. If possible, I’d love to have a conversation with him. Perhaps England has long been a land of such individuals—Michael Faraday comes to mind. Heaviside was born at 55 King’s Street (now Prender Street) in Camden Town, London.Oliver Heaviside was the youngest of three brothers, born to Thomas, a draftsman and wood engraver, and his wife Rachel. In his early childhood, he contracted scarlet fever, which left him partially deaf. At age 13, his family moved to Camden, where he entered a grammar school. Though he performed well academically, he left school at 16 and continued his studies through self-education.His uncle, Sir Charles Wheatstone—a co-inventor of the telegraph—took an interest in Oliver’s education and, in 1867, arranged for him to work at a telegraph company. There, Heaviside gained practical experience as an electrical engineer, working on cable installations at the Great Northern Telegraph Company.By the age of 22, he had already published papers in scientific journals, attracting the attention of prominent figures like William Thomson (Lord Kelvin) and James Clerk Maxwell. Although he was initially rejected by the Institution of Electrical Engineers, he was later admitted through Thomson’s recommendation. In 1873, Heaviside encountered Maxwell’s Treatise on Electricity and Magnetism, a discovery that would profoundly influence his future research.In his old age, Heaviside reflected:“I remember when I was young and first came across Maxwell’s great paper…I realized that this book was great, greater, and greatest, and that its power had unimaginable potential…I resolved to master it and began my work. I was very ignorant.I had no knowledge of mathematical analysis (I had only learned school algebra and trigonometry, and had mostly forgotten them),so my work was essentially for myself alone.It took me years to understand it as far as possible.Afterward, I put Maxwell’s paper aside and went my own way.And then, I progressed more quickly…You may understand that I have been preaching the gospel according to my own interpretation of Maxwell.”(Sarkar, T. K.; Mailloux, Robert; Oliner, Arthur A.; Salazar-Palma, M.; Sengupta, Dipak L. – 30 January 2006)Heaviside’s Middle Years: Home-Based Research and Technical InnovationsIn 1874, Heaviside resigned from his position as a telegraph engineer and returned to live with his family. This marked the end of his only period of formal employment, after which he immersed himself in home-based research. He brought groundbreaking innovations to telecommunications technology through developments such as transmission line theory, analysis of the skin effect, the reformulation of Maxwell’s equations using vector analysis, and the creation of his operator method for solving differential equations.Home Research and Transmission Line TheoryFrom 1874 onward, while continuing to study independently at home, Heaviside mathematically demonstrated that inductance in telegraph lines reduced attenuation and distortion, and equalized current propagation speeds across all frequencies. This work significantly contributed to distortionless signal transmission over telegraph lines.Contributions to Industry Journals and Theoretical FoundationsBetween 1882 and 1902, Heaviside regularly contributed articles to the trade journal The Electrician. Despite earning only modest compensation, he lived a frugal life and steadily built the foundation for what would later become his major works: Electromagnetic Theory and Electrical Papers.Innovations in Invention and Mathematical MethodsIn 1880, he began studying the skin effect and obtained a patent for coaxial cables. By 1884, he had reformulated Maxwell’s original 20 equations into four differential equations. He also established the operator method using differential operators, proposing a direct solution technique for differential equations.Though his approach initially lacked mathematical rigor and sparked considerable controversy, Heaviside famously commented on this issue:“Mathematics is an experimental science,and definitions do not come first, but later on.They make themselves, when the nature of the subject has developed itself.”And he added:“Shall I refuse my dinner because I do not fully understand the process of digestion?”Conflict and Recognition: The Telephone Bridge System AttemptIn 1887, Oliver Heaviside, along with his brother Arthur, wrote a paper on the “telephone bridge system.” Part of their proposal—namely, increasing the self-inductance by adding coils to telephone and telegraph lines—was blocked by William Henry Preece, who at the time considered self-inductance the main enemy of transmission theory. Heaviside believed that Preece was suppressing research to protect his own achievements, leading to a long-standing antagonistic relationship between the two.Pioneering Studies on Electromagnetic Radiation and Momentum ChangeLater, in his 1888 and 1889 papers, Heaviside calculated the deformation of electric and magnetic fields around moving charges and their behavior upon entering dense media. He successfully derived the magnetic component of what is now known as the Lorentz force, and his work anticipated Cherenkov radiation. These studies had a profound impact on the development of electromagnetism and contributed significantly to the advancement of modern physics.Electromagnetic Mass and Innovation in Mathematical MethodsFrom the late 1880s to the early 1890s, Heaviside developed the concept of electromagnetic mass, proposing a theory in which mass could be interpreted as an electromagnetic phenomenon. His mathematical approach, known for its use of differential operators, served as a precursor to the Laplace transform method. His theories were later verified at low speeds by Wilhelm Wien and have greatly influenced modern theoretical physics.Summary of Heaviside’s Key ContributionsTelephone bridge system proposal and conflictSuggested adding coils to telegraph lines, which was blocked by superiorsIntense antagonism developed with PreecePioneering electromagnetic radiation studiesTheoretically clarified deformation of electric and magnetic fields around moving chargesContributed to correct derivation of Cherenkov radiation and Lorentz forceConcept of electromagnetic mass and innovation in methodsProposed a theory treating electromagnetic mass as physical massEstablished solution techniques using differential operatorsGreatly influenced future theoretical physicsIn 1891, the Royal Society of London recognized Heaviside’s mathematical contributions to electromagnetism and appointed him as a Fellow. The following year, over 50 pages of the Royal Society’s Philosophical Transactions were dedicated to his vector methods and electromagnetic theory.Heaviside’s Later Years and RecognitionIn the spring of 1896, George FitzGerald and John Perry persuaded Heaviside—who had previously declined financial aid from the Royal Society—to accept an annual civil pension of £120.According to anecdotes, some excellent scientists “threatened” his seclusion, effectively forcing him to accept the pension. After his father’s death in 1896, Heaviside began living alone for the first time and relocated from Paignton to Newton Abbot in 1897. In 1902, he proposed the existence of what would later be known as the “Kennelly–Heaviside layer,” a theorized ionosphere that profoundly impacted the understanding of radio wave propagation.Beginnings of Solitude and MigrationThe following timeline summarizes key events:1896: Began living alone for the first time after his father’s death1897: Moved from Paignton to Newton Abbot and began a new phase of lifeScientific Proposals and Honors1902: Proposed the existence of the ionosphere (Kennelly–Heaviside layer), suggesting that radio waves could travel along the Earth’s curvature1905: Received an honorary doctorate from the University of Göttingen1904–1914: Nominated seven times as a finalist for the Nobel Prize in Physics1922: Became the first recipient of the newly established Faraday MedalFinal Tragedy and Preservation of Legacy1908: Moved from Newton Abbot to Torquay1924: Suffered a serious injury after falling from an 11-foot ladder while repairing his roofFebruary 3, 1925: Passed away from his injuriesHe was buried with his parents in Paignton Cemetery, and in 2005, an anonymous benefactor restored his gravestoneA Solitary Genius: Eccentricity in His Final Years and the Struggles Behind It— His Eccentric Daily Life and Inner Conflicts as a Scientist —Oliver Heaviside, known as a solitary theorist, was in fact quite health-conscious and active in his middle years. He was also a “sportsman” captivated by the cycling boom, possessing wide-ranging interests that went beyond the realm of science. However, in his later years, his life drastically changed. He cut off contact with society, and his behavior was increasingly seen as eccentric or even insane.This chapter explores the bizarre behaviors of his final years, his religious beliefs, and ideological opposition to Einstein, offering a glimpse into the mind of a brilliant but tormented scientist.An Active Theorist Enchanted by BicyclesIn late 19th-century Britain, a “cycling craze” swept the nation, and bicycles became explosively popular among both the upper and working classes. Heaviside was no exception; records show that he regularly enjoyed cycling.Despite leading a quiet life of research, he also had a strong interest in outdoor exercise and health. Especially during middle age, he was said to be quite concerned about his physical condition. His younger brother Charles was a physician, which may have also influenced his outlook.Looking at his life as a whole, Heaviside was never a reclusive crank; he was originally a balanced and energetic individual.Eccentric Behaviors in Old Age: Signing “Devil” and Granite FurnitureFrom the 1920s onward, Heaviside’s behavior became increasingly erratic. One of the most well-known examples is that he began signing letters with an anagram of his name: “O! He is a very Devil.” He also started using the acronym “W.O.R.M.” as a title in his signature—possibly a form of dark humor or self-deprecation.There are also stories of him using granite blocks as furniture, carrying them into his home. (This is referenced in exhibition records from the Royal Institution.) It is also said he painted his fingernails pink, and many around him began to see him as a madman or recluse.One anecdote tells of Heaviside depositing a manuscript at a grocery store and expecting the journal editor to retrieve it from there, highlighting how limited and unusual his social interactions had become.Science, Religion, and Intellectual Rift with EinsteinHeaviside was known to be a Unitarian, a religious denomination that rejects the doctrine of the Trinity and emphasizes belief in a single rational God. However, he reportedly had a weak sense of religion and even looked down on those who relied on faith. This suggests a deeply rooted rationalist and materialist worldview.He also strongly opposed Einstein’s theory of relativity, a highly unusual stance at a time when many scientists were embracing it. According to mathematical historian Howard Eves, “He was perhaps the only top-level physicist of the time who openly criticized Einstein,” and his criticism was sometimes described as bordering on absurd.Behind this opposition was Heaviside’s own electromagnetic-based worldview and likely frustration over the lack of recognition for his own achievements.Reevaluation of a Forgotten Genius – The Heaviside Memorial Project BeginsOnce hailed as a solitary genius, Oliver Heaviside lived out his final years in obscurity, and for a long time, even his grave was neglected. However, in 2014, researchers from Newcastle University and local residents launched the “Heaviside Memorial Project” to preserve and promote his legacy. Public donations were collected, and the gravestone was successfully restored.The Founders and Their MissionIn July 2014, electromagnetic researchers at Newcastle University were troubled by the deteriorated state of Heaviside’s gravestone in Torbay (near Paignton, Devon). Together with the Newcastle Electromagnetics Interest Group, they initiated a restoration project, concerned that “despite his theories forming the foundation of modern communication, physics, and engineering, Heaviside is barely known to the public.” The project solicited public donations and reached its funding goal within a few weeks.Gravestone Restoration and Commemorative CeremonyThe unveiling ceremony of the restored gravestone was held on August 30, 2014…Design and Structure of the Restored GravestoneDuring the restoration project, the original stonework—damaged and eroded over time—was reinforced and replaced with new materials that preserved the original design while offering improved visibility and durability. The gravestone, modestly Gothic in style, bears the inscription “Oliver Heaviside, Mathematician and Physicist” at its center, along with his birth and death years (1850–1925) and the phrase: “He gave the world new ways to see the unseen.”A Place Symbolizing the Dignity and Solitude of a ScientistDuring his lifetime, Heaviside experienced friction with academic institutions and suffered from poor health, leading to a lonely later life. As a result, his grave was long neglected. However, the restored gravestone has now taken on new meaning—as a “site of narration” that simultaneously tells the story of a scientist’s social isolation and intellectual contributions. Visitors standing before it can quietly feel the weight of the equations and ideas he left behind.Preserving and Passing On Scientific HeritageThe gravestone restoration project is more than a beautification effort. It serves as a powerful reminder to society of the importance of physically preserving the legacies of scientists. While science and technology constantly advance, the footprints of those who laid the foundations must also be passed on as cultural heritage. Today, Heaviside’s gravestone has become a place of dialogue for researchers, citizens, and students—a new starting point for learning.Heaviside’s Grave. [Source: Wikipedia]The Institution of Engineering and Technology (IET) Honors Heaviside’s AchievementsOliver Heaviside made significant contributions to the development of electromagnetism and communication theory. His work has long been highly esteemed by the British engineering community, both during his life and after his death. His achievements are recognized through awards and memorial archives maintained by the Institution of Engineering and Technology (IET). This section explores how his legacy continues to be valued and academically documented.Traces of Heaviside in the IET Archive CentreThe IET Archive Centre in London holds a rich collection of primary materials related to Heaviside. These include notebooks filled with equations, manuscripts, correspondence, and original drafts of his major work Electromagnetic Theory. Researchers can trace the evolution of his thinking through these documents. Notably, a 1950 memorial audio recording by Oliver E. Buckley of Bell Telephone Laboratories has been digitized and is available in the IET’s biographical archive.Honorary Membership and the Faraday Medal: Recognition During His LifetimeIn 1908, the Institution of Electrical Engineers (IEE), the predecessor of the IET, awarded Heaviside honorary membership—one of its highest honors—highlighting the great value of his theoretical contributions. Furthermore, in 1922, Heaviside was selected as the very first recipient of the Faraday Medal, the most prestigious award in the field of electrical and electronic engineering.The Heaviside Premium: A Lasting TributeIn 1950, the IET established The Heaviside Premium to permanently honor Heaviside’s achievements. This annual award is given to the most outstanding mathematical paper, serving as a testament to how his theoretical influence continues to inspire researchers today. While the original prize money was £10, the true value of the award lies in its role of passing down the legacy of Heaviside to future generations.Heaviside’s Innovative Inventions and TheoriesOliver Heaviside introduced groundbreaking ideas across numerous fields—including electromagnetic theory, differential equations, signal transmission, and functional analysis. This section highlights some of his most influential inventions and theories, exploring their enduring relevance in modern science and engineering.Reformulation of Maxwell’s Equations and the Popularization of Vector AnalysisMaxwell’s original electromagnetic equations consisted of 20 scalar equations—highly complex and difficult to work with. Heaviside introduced vector analysis operators such as “curl” and “divergence,” reformulating the equations into four vector equations. This significantly simplified both the understanding and teaching of electromagnetism and laid the foundation for what we now know as Maxwell’s Equations. This achievement, which bridged physics and engineering, stands as one of Heaviside’s greatest contributions.Introduction of the Heaviside Step Function and Delta FunctionThe Heaviside step function, devised to mathematically represent the on/off switching of electrical circuits, is an essential tool in control engineering and signal processing. Moreover, Heaviside was the first to apply what is now known as Dirac’s delta function as a unit impulse, long before Dirac provided a formal physical interpretation. Heaviside’s use of the function was based on engineering intuition rather than formal mathematics.Signal Transmission Theory and Its Application to TelecommunicationsHeaviside developed transmission line theory to enable faster and more accurate signal transmission through telegraph cables. These principles, later known as the telegrapher’s equations, remain fundamental in communication engineering. His theory improved transatlantic cable performance dramatically—from requiring 10 minutes to transmit a single character to achieving a rate of one character per minute. He also demonstrated that inserting inductance (coils) in series with cables could reduce signal loss, offering practical and lasting improvements.
2025年4月9日2025年3月29日に投稿 投稿者 元)新人監督 — コメントを残すリーゼマイトナー【Lise Meitner_静かなる天才が刻んだ核物理学の礎】4/9改訂 こんにちはコウジです。 「リーゼマイトナー」の原稿を改訂します。 今回、英訳を補足してます。別途、改定点はリンク切れ情報の改定です。 FanBlog閉鎖に伴いリンクは無効としてます。 細かい文章も再考しています。しっかり正確に。 そして沢山情報が伝わるように努めます。 (以下原稿)ユダヤ系オーストリア人のマイトナー【Lise Meitner、1878年11月7日 – 1968年10月27日】リーゼ・マイトナーは、原子核分裂の発見に深く関わりながらも、 ナチス政権下の亡命で歴史からその名を一時消された科学者です。彼女はオットー・ハーンとの共同研究を通じて、 ウランが中性子で分裂する現象を理論的に解明しました。しかし、功績は認められず、ノーベル賞も彼女を素通り。 女性であり、ユダヤ人という立場が壁となりました。 それでも彼女は科学の誠実さを貫き続け、 晩年にはようやく世界が彼女の偉業に気づき始めました。静かに、しかし確かに世界を変えたマイトナーの人生は、 科学への真摯な姿勢と、困難な時代を生き抜いた強さの象徴です。リーゼマイトナーの幼少時代ー音楽と政治の家に生まれーリーゼ・マイトナーは「核分裂」という概念を初めて名づけた、 物理学界のパイオニアです。しかしその才能は、音楽と 政治に囲まれたウィーンの家庭で静かに芽吹いていました。 女性に高等教育の道が閉ざされていた19世紀末、 彼女は困難を乗り越え、自らの好奇心と粘り強さで 科学の世界へと飛び込んでいきます。ユダヤ系家庭に育った少女の知的な環境リーゼはウィーンで、弁護士の父とピアニストの母のもとに 生まれました。家は経済的に恵まれてはいませんでしたが、 音楽と知性にあふれた家庭環境でした。父は政治的にも 積極的で、作家や思想家を家に招くことも多く、 家族はまるで小さな文化サロンのような生活を送っていました。女性に学問の道が閉ざされた時代の葛藤当時のオーストリアでは、女性はギムナジウム(大学進学 を前提とした中等教育)に進むことができませんでした。 リーゼも例外ではなく、高等小学校にしか進学できませんでした。 それでも彼女は自然科学への情熱を持ち続け、 逆境のなかで知識を吸収し続けます。核物理学への第一歩、そしてドイツへリーゼは努力を重ね、最終的にはウィーン大学で博士号を取得し、 1907年にはベルリンへ。そこから核物理学の世界に飛び込み、 放射線研究や新元素の発見、さらには「核分裂」 の命名という歴史的功績に至ります。ベルリンでは約30年間研究に没頭しましたが、 ナチスの台頭により、やがて亡命を余儀なくされます。物理学への道のりー偉大な師ボルツマンとの出会いーリーゼ・マイトナーが物理学の道へ進む決断を下すきっかけとなったのは、ウィーン大学で出会ったルートヴィッヒ・ボルツマンの講義でした。女性の進学が困難だった時代、彼女は情熱と努力によって道を切り開いていきます。教職の道を選びつつ、心は物理学へと傾いていた高等小学校を卒業したリーゼは、当時女性でも就ける数少ない職業のひとつであるフランス語教師を目指し、試験に合格して収入を得ました。しかし彼女の心は、なおも学問に強く惹かれていました。ちょうどその頃、女性の大学進学を求める社会的な動きが高まり、1897年には「マトゥーラ」と呼ばれる資格試験に合格すれば女性にも入学が認められるようになります。家族の支援を受け、彼女は再び学問の道に歩み始めました。人生を変えたボルツマンの講義との出会い1902年、ウィーン大学に赴任した熱力学の権威ルートヴィッヒ・ボルツマンの講義は、マイトナーの運命を大きく変えることになります。彼の講義は情熱とユーモアにあふれ、聴く者を魅了しました。マイトナーも例外ではなく、熱心に通い詰め、後年になっても「人生で最も感動を受けた講義だった」と語っています。この出会いが、彼女に物理学者としての道を決意させたのです。博士号取得と進路の不安、そしてウィーンを離れる決意1906年、リーゼ・マイトナーはウィーン大学で博士号を取得。物理学で女性としては2人目の快挙でした。放射能の研究に興味を持ち、α線やβ線の研究を行い論文も発表します。しかし、指導者ボルツマンの自死や、マリ・キュリーへの助手志願の不成立など、将来への不安が彼女を襲います。ウィーンでは女性研究者としての展望が見えず、彼女はついにドイツ・ベルリンへの移籍を決断するのです。プランクとの出会い、そして戦争の中で見つけた使命ウィーンからベルリンへ——マイトナーは物理学への情熱を胸に、ヨーロッパ科学の中心地に飛び込みました。そこでは、偉大な理論物理学者マックス・プランクとの出会い、信頼できる研究仲間オットー・ハーンとの運命的な邂逅、そして戦争に翻弄されながらも科学者としての使命を見出していく日々が待っていました。プランクとの再会がもたらした新たな学び1907年、リーゼ・マイトナーはベルリンへと旅立ちました。目的は、かつて一度会ったことのある物理学の巨匠、マックス・プランクの講義を受けること。ベルリン大学でのプランクの講義は、最初こそ「ボルツマンに比べて無味乾燥」と感じたものの、次第に彼の人間性に惹かれていきます。プランクはマイトナーを自宅に招くなど親しく接し、彼女もまたプランクの誠実な人格を深く尊敬するようになりました。オットー・ハーンとの出会いと地下から始まる研究生活研究の場を求めていたマイトナーは、実験物理学研究所の所長ルーベンスの紹介で若き化学者オットー・ハーンと出会います。年齢も近く、気さくなハーンに、マイトナーはすぐに心を開きました。しかし、当時はまだ女性の研究者が施設に立ち入ることが許されず、二人は研究所の地下にある木工作業所でひっそりと実験を始めることになります。それでも二人はめきめきと成果を上げ、やがて1912年に設立されたカイザー・ヴィルヘルム研究所に移籍。最初は無給の客員研究員としてのスタートでしたが、プランクの計らいで助手に任命され、ようやく32歳にして安定した収入を得ることができました。1913年には正式な研究員に昇格し、キャリアは軌道に乗り始めます。戦争がもたらした試練と科学者としての使命感1914年、第一次世界大戦が勃発し、オットー・ハーンは予備兵として前線へ召集されます。マイトナーは一人ベルリンに残り研究を続けますが、翌年、自らもオーストリア軍のX線技師として戦地ポーランドに赴くことを決意。負傷兵の治療に携わり、戦争の悲惨さを目の当たりにします。しかしやがて彼女は、「本当に自分が役立てる場所はここではないのではないか」と疑問を抱くようになります。科学者としての責任感が再び彼女を突き動かし、「私に与えられた義務は、カイザー・ヴィルヘルム研究所に戻ること」だと確信するに至ります。戦地での活動を経て、彼女は再び研究の最前線へと戻っていくのでした。業績を積むマイトナー:研究者としての飛躍と試練第一次世界大戦中も研究を続けたマイトナーは、1918年に新元素プロトアクチニウムを発見するという成果を上げた。この功績により、同年にはカイザー・ヴィルヘルム研究所の核物理部の責任者に任命され、ようやく安定した収入を得られるようになる。1920年にはハーンとの共同研究が終了し、マイトナーは独立した研究者として歩み始めた。さらに1922年には、女性にも大学教授の道が開かれたことにより、論文審査を免除されてベルリン大学の教授に就任。実力で道を切り開いた快挙であった。ナチス政権下での苦悩と孤立しかし1933年、ナチス政権の台頭によって研究環境は一変する。所長フリッツ・ハーバーの辞職に続き、マイトナーも教授職を失った。オーストリア国籍であったため直ちには排除されなかったが、周囲の助言と過去の業績への執着から、彼女はドイツにとどまることを選ぶ。55歳という年齢もあり、築き上げたキャリアを捨てての亡命には踏み切れなかった。ウラン研究と再びの共闘1934年、エンリコ・フェルミによるウランへの中性子照射実験に関する論文を読み、マイトナーは再び好奇心に火をつけられる。物理と化学の融合が必要と考えた彼女は、旧友であるハーンに共同研究を持ちかけ、快諾される。こうしてマイトナー、ハーン、そして助手のシュトラスマンとのトリオによる研究が始動。しかしその最中、オーストリアはドイツに併合され、マイトナーも正式にナチス体制下に置かれる。党員からの圧力も高まり、ついには「研究所の秩序を乱す存在」として辞職を迫られる。マイトナーは深く傷つき、「私を見殺しにした」とハーンに対して悲しみを吐露した。命がけの決断:マイトナーの亡命劇迫るナチスの影と脱出の決意でした。1938年、オーストリアの併合によりマイトナーはナチス政権の直接支配下に置かれます。身の危険を感じた彼女は、親交のあるパウル・シェラー(スイス)、ニールス・ボーア(デンマーク)、ジェイムズ・フランク(アメリカ)から亡命の誘いを受ける。とりわけ甥のフィリッシュもいるデンマーク行きを希望したが、すでにオーストリアのパスポートは無効とされ、出国は困難を極めた。新たな旅券もヒムラーの指示で却下され、マイトナーは完全に追い詰められる。救いの手と行き先の選択そんな折、オランダの物理学者ディルク・コスターが救援に動く。資金を集め、職探しまで申し出た彼は、マイトナーを直接迎えにベルリンへ赴く。一方、スウェーデンのマンネ・シーグバーンの研究所からも受け入れの提案があり、マイトナーは最終的にスウェーデンでの再出発を決意する。生きるために、そして研究を続けるために。偽装旅行と命懸けの脱出1938年7月12日、ハーンから形見の指輪を受け取ったマイトナーは、「休暇旅行」を装いベルリンを後にする。翌日、コスターとともに列車でオランダへ向かうが、途中でナチスの国境警備隊に期限切れのパスポートを検分され、車内は緊張に包まれた。奇跡的に追及を免れた彼女は、無事にオランダ・フローニンゲンに到着。その後スウェーデンへと渡り、亡命生活を開始する。命からがらの脱出の裏で、ハーンとシュトラスマンによる実験は続き、マイトナーとは手紙でやり取りが続けられた。亡命先でも輝いた知性:研究を続けるマイトナー一通の手紙から始まった歴史的発見1938年、スウェーデンに身を寄せていたマイトナーに、旧友ハーンから驚きの手紙が届く。「ウランに中性子を照射すると、なぜかバリウムが現れる——これは一体何なのか?」。その異常な実験結果は従来の物理学の枠組みでは説明がつかず、甥のフリッシュも最初は実験ミスを疑った。しかしマイトナーは「ハーンがそんな初歩的な間違いをするはずがない」と断言。やがて2人は、これが原子核の“分裂”だと見抜き、世界で初めて「fission(核分裂)」という言葉を定義した。科学者としての倫理、爆弾との距離核分裂の発見は、後に原爆開発へとつながっていく。だが、マイトナーは一貫して兵器開発への関与を拒否する。1943年、イギリスの科学者から協力を求められたときも、彼女は「爆弾に関わるつもりはありません」ときっぱりと断った。人類のための科学と、破壊のための科学の間で、彼女は明確な一線を引いた。発見者でありながら、破壊には手を染めなかったマイトナーの姿勢は、今も多くの科学者に問いを投げかけ続けている。戦後の再会、そして決別1946年、マイトナーは一時的にスウェーデンを離れ、客員教授としてアメリカに滞在したのち帰国。同年12月にはノーベル賞授賞式のためストックホルムを訪れたハーンと再会する。しかし、戦後のドイツをどう見るかで2人の意見は激しく対立。ハーンは祖国支援を訴えたが、マイトナーは「科学者たちはヒトラー政権に十分に抵抗しなかった」と厳しく指摘した。彼女はドイツに戻ることを拒み、生涯を通じて“人間としての責任”と“科学者としての良心”を貫いたのである。原子核の研究マイトナーはプロとアクチュニューム・ベータ崩壊・核分裂の分野で大きな成果を上げています。〆最後に〆コスパ最強・テックジム|プログラミング教室の無料カウンセリング【スポンサーリンク】以上、間違い・ご意見は 以下アドレスまでお願いします。 問題点に関しては適時、 返信・改定をします。nowkouji226@gmail.com2024/04/02_初回投稿 2024/04/09‗改訂投稿サイトTOPへ 舞台別のご紹介へ 時代別(順)のご紹介 オーストリア関連のご紹介へ ウィーン大関連のご紹介へ 熱統計関連のご紹介へAIでの考察(参考)【このサイトはAmazonアソシエイトに参加しています】 (2025年4月時点での対応英訳)Jewish Austrian Scientist: Lise Meitner(Lise Meitner, November 7, 1878 – October 27, 1968)Lise Meitner was a scientist whose name was, for a time, erased from history due to her exile under the Nazi regime, despite her deep involvement in the discovery of nuclear fission.Through her collaborative research with Otto Hahn, she theoretically explained the phenomenon of uranium splitting when struck by a neutron.However, her achievements went unrecognized—she was passed over for the Nobel Prize.Being both a woman and Jewish became insurmountable obstacles.Even so, she remained steadfast in her scientific integrity, and in her later years, the world finally began to acknowledge the significance of her work.Meitner’s life, which quietly yet undeniably changed the world, stands as a symbol of sincere devotion to science and the strength to endure a difficult era.Lise Meitner’s Early Life — Born into a Home of Music and PoliticsLise Meitner was the first to name the concept of “nuclear fission,”a true pioneer in the field of physics.Yet her remarkable talent quietly blossomed in a Viennese household surrounded by music and political discussion.In the late 19th century, when women were largely denied access to higher education,she overcame these barriers through determination and curiosity,leaping into the world of science on her own terms.The Posthumous Legacy of Galois: Rediscovering a Lost GeniusSummary:After Galois’s untimely death, his work and life were largely misunderstood. Over time, key figures revived his lost manuscripts and brought his groundbreaking ideas back into the spotlight, laying the foundation for modern algebra.Revival Through Posthumous PublicationsAfter Galois’s death, his friend Chevalier followed his will and, in 1832, published a “necrology” of Galois’s work in the Revue Encyclopédique. Together with his brother Alfred, Galois’s surviving papers were sent to several prominent mathematicians. Initially, however, no one could grasp their true meaning. Eventually, one of the copies reached Joseph Liouville, who dedicated himself to understanding the work and finally published it in his journal, Journal de Mathématiques Pures et Appliquées, in 1846. Liouville later suggested that the reason Galois’s work was unappreciated during his lifetime was due to an overly terse attempt at summarizing its significance.Lectures and Comprehensive ExpositionsBetween 1855 and 1857, Richard Dedekind delivered the first lectures on Galois theory at the University of Göttingen. Later, in 1870, Camille Jordan published a monumental 667-page treatise, Traité des Substitutions et des Équations Algébriques, which remains the earliest comprehensive exposition of Galois theory. In his preface, Jordan humbly described his work as “nothing more than annotations on Galois’s papers,” highlighting both the depth of Galois’s original insights and the ongoing need to elucidate them.Biographical Remembrances and Lasting RecognitionIn 1848, an anonymous short biography of Galois appeared in the illustrated magazine Magasin Pittoresque, accompanied by a portrait drawn from the memories of his brother Alfred. Later, in 1872, Galois’s mother passed away at the age of 84, marking another poignant chapter in his personal history. Finally, in 1897, The Complete Works of Galois was published with a preface by Émile Picard, cementing his status as one of the founding figures of modern algebra.Jewish-Austrian Intellectual UpbringingLise was born in Vienna to a lawyer father and a pianist mother. Although her family was not financially well-off, her home was filled with music and intellectual atmosphere. Her father was also politically active and often invited writers and intellectuals into their home, making their household resemble a small cultural salon.The Struggles of an Era When Women Were Denied EducationIn Austria at that time, women were not allowed to enter the gymnasium (a type of secondary education intended for university preparation). Lise was no exception; she was only able to attend a higher elementary school. Even so, she maintained her passion for the natural sciences and continued to absorb knowledge despite the adversities.The First Step into Nuclear Physics and the Move to GermanyThrough relentless effort, Lise eventually earned a doctorate from the University of Vienna and moved to Berlin in 1907. There, she plunged into the world of nuclear physics—conducting research on radiation, discovering new elements, and even naming the phenomenon “nuclear fission.” Although she dedicated nearly 30 years to research in Berlin, the rise of the Nazis eventually forced her into exile.Meeting Otto Hahn and the Underground Beginnings of Meitner’s Research LifeLise Meitner, in her quest for a place to conduct research, was introduced by the director of the Experimental Physics Institute, Lüben, to the young chemist Otto Hahn. Their similar ages and Hahn’s friendly demeanor quickly won her trust. However, as women researchers were not yet allowed to work in the main facilities, they had to start their experiments quietly in the woodworking workshop located in the institute’s basement.The Meeting with Otto Hahn and Underground ResearchSeeking a research venue, Meitner met Otto Hahn through an introduction by Lüben, the institute’s director. Being close in age and with Hahn’s approachable nature, Meitner immediately opened up to him. Yet, at that time, female researchers were not permitted to access the main facilities, so the two began their experimental work in a secluded basement woodworking shop.Trials of War and a Renewed Sense of DutyIn 1914, with the outbreak of World War I, Otto Hahn was conscripted as a reservist and sent to the front lines. Meitner, remaining alone in Berlin, continued her research. The following year, she decided to join the Austrian army as an X-ray technician and went to the battlefields in Poland, where she witnessed firsthand the horrors of war. Eventually, she began to question whether she was truly able to make a difference in that environment. Driven by her sense of responsibility as a scientist, she resolved that her duty was to return to the Kaiser Wilhelm Institute, and after her experiences on the battlefield, she resumed her work at the forefront of research.Advancing Her Career Amidst ChallengesEven during World War I, Meitner persisted with her research and, in 1918, made a groundbreaking discovery of a new element, protactinium. This achievement led to her appointment as the head of the nuclear physics division at the Kaiser Wilhelm Institute, finally providing her with stable income. In 1920, after concluding her collaborative work with Hahn, Meitner began to forge her own path as an independent researcher. Furthermore, in 1922, with new opportunities for women in academia, she was exempted from the usual paper reviews and was appointed as a professor at the University of Berlin—a remarkable achievement that she earned through her own merit.Struggles Under the Nazi RegimeIn 1933, the rise of the Nazi regime dramatically changed the research environment. Following the resignation of Fritz Haber, Meitner also lost her professorship. Although her Austrian nationality initially spared her immediate exclusion, the persistent pressure from her peers and an overreliance on her past achievements led her to remain in Germany. At the age of 55, she found herself unable to abandon the career she had so painstakingly built, ultimately deciding against emigration despite the mounting challenges.Uranium Research and Renewed CollaborationIn 1934, after reading Enrico Fermi’s paper on neutron irradiation experiments on uranium, Meitner’s curiosity was once again ignited. Believing that a fusion of physics and chemistry was necessary, she approached her old friend Hahn for a joint research project, and he readily agreed. Thus, the collaborative research of Meitner, Hahn, and their assistant Strassmann began. However, during this time, Austria was annexed by Germany, and Meitner was formally placed under Nazi rule. With mounting pressure from party members, she was eventually forced to resign as she was labeled a “disruptive element” within the institute. Deeply hurt, she lamented to Hahn, “You left me to die.”A Life-or-Death Decision: Meitner’s FlightIn 1938, following Austria’s annexation, Meitner found herself under direct Nazi control. Sensing imminent danger, she received asylum offers from her acquaintances Paul Scheller (Switzerland), Niels Bohr (Denmark), and James Frank (USA). She particularly hoped to go to Denmark, where her nephew Philisch resided, but her Austrian passport had already been declared invalid, making departure extremely difficult. Moreover, a new travel document was rejected on the orders of Himmler, leaving her completely cornered.A Helping Hand and the Choice of a New PathAt that critical moment, Dutch physicist Dirk Koster stepped in to help. He gathered funds, offered to help her find employment, and even went to Berlin personally to pick her up. Simultaneously, an offer of acceptance came from the research institute of Manner Seigbourn in Sweden, and Meitner ultimately decided to make a fresh start in Sweden—for the sake of survival and to continue her research.Disguised Travel and a Daring EscapeOn July 12, 1938, after receiving a memento ring from Hahn, Meitner left Berlin under the guise of taking a “vacation.” The following day, accompanied by Koster, she boarded a train bound for the Netherlands. Along the way, Nazi border guards inspected her expired passport, and the train atmosphere grew tense. Miraculously, she evaded further scrutiny and safely arrived in Groningen, Netherlands. Soon after, she traveled to Sweden, where she began her life in exile. Despite the desperate circumstances, experiments by Hahn and Strassmann continued, and Meitner maintained regular correspondence with them.A Historic Discovery from a Fateful LetterWhile in Sweden in 1938, Meitner received a startling letter from her old friend Hahn: “When uranium is bombarded with neutrons, for some reason, barium appears—what on earth is happening?” Although her nephew Philisch initially suspected a measurement error, Meitner confidently replied, “Hahn could never have made such a rudimentary mistake.” Gradually, they deduced that this phenomenon was the fission of the atomic nucleus and, together, they were the first in the world to define the term “fission.”Ethics as a Scientist, the Distance from BombsThe discovery of nuclear fission later paved the way for atomic bomb development. However, Meitner consistently refused any involvement in weapons research. In 1943, when British scientists sought her collaboration, she firmly replied, “I have no intention of getting involved with bombs.” She drew a clear line between science for the benefit of humanity and science that leads to destruction. Even as the discoverer, her refusal to contribute to destructive purposes continues to challenge many scientists to this day.Post-War Reunion and Final SeparationIn 1946, Meitner temporarily left Sweden to serve as a visiting professor in the United States before returning home. In December of that year, she met with Hahn, who had come to Stockholm for the Nobel Prize ceremony. However, their views on post-war Germany sharply diverged—Hahn advocated supporting his homeland, while Meitner sternly criticized, “The scientists did not resist the Hitler regime sufficiently.” Consequently, she refused to return to Germany, steadfastly upholding her sense of responsibility as a human being and her conscience as a scientist throughout her life.Advancements in Nuclear PhysicsMeitner made significant contributions in nuclear physics, achieving major breakthroughs in the studies of actinium beta decay and nuclear fission.
2025年4月5日2025年3月31日に投稿 投稿者 元)新人監督 — コメントを残すエヴァリスト・ガロア(Évariste Galois)【数学者にして革命家_体論や群論を確立】‐3/9投稿 こんにちはコウジです。 「ガロア」の原稿を投稿します。別途、改定点はリンク切れ情報の改定です。 FanBlog閉鎖に伴いリンクは無効としてます。 細かい文章も再考しています。しっかり正確に。 そして沢山情報が伝わるように努めます。 (以下原稿)エヴァリスト・ガロア (Évariste Galois, 1811年10月25日 – 1832年5月31日) は、フランスの数学者であり革命家です。激動の時代に生き、故意に命を燃やしました。 フランス語の原音 [evaʁist ɡalwa]に忠実に 「ガロワ」と表記されることもあります。ガロアの数学的業績ガロアの業績を纏めてみます。ガロアの先見的研究と理論の構築数学者として10代で体論や群論の先駆的研究を行い、 ガロアはガロア理論を用いて、アーベル‐ルフィニの定理 の証明を大幅に簡略化した。さらに、どのような場合に 代数的解が存在するかを特徴付け、数学史上初めて カテゴリー論的操作で理論の基礎を築いた。ガロア理論の多方面への影響ガロア理論は、現代数学の扉を開くとともに、 相対性理論や量子力学、理論計算機科学など 様々な分野で重要なツールとなっている。 にもかかわらず、当時のパリ科学アカデミーや ガウス、コーシー、ヤコビといった偉大な数学者たちには 十分に理解されず、生前は評価されなかった。ガロアの遺書と未来への予見ガロアの友人宛の遺書には、 「僕にはもう時間がない (je n’ai pas le temps)」 という言葉とともに、代数的に解けない 五次以上の方程式の解を楕円モジュラー関数で与える アイデアが記されている。この手法は、彼の死後 50年を経てシャルル・エルミートによって確立され、 後世の数学者たちに永年の研究対象を提供した。成果のまとめ先見的研究:体論や群論の研究によりガロア理論を構築多分野への影響:物理学や計算機科学にも応用され、現代数学の基礎を形成未来予見:遺書に示されたアイデアが後の数学的発展に大きく寄与したガロアの生涯:ポール・デュピュイの史観ガロアは難しい。その理論はとても難しい。 とくに群論の内容が難解です。半面で一般には、 ガロアの激動の生涯の方がよく知られています。ガロアの生涯とその研究史:忘れられた天才の足跡ガロアの数学的業績は、彼の死後約40年経ってから 世間に認められるようになりました。しかし、 彼の生涯や人物像は長らく注目されなかったのです。初の本格的な伝記研究1896年、高等師範学校の歴史学教授ポール・デュピュイが、 ガロアの母方の親戚や姉の遺族、存命の学友から証言を集め、 約70ページにわたる『エヴァリスト・ガロアの生涯』 を発表しました。これが、ガロアの生涯を体系的に 記録した最初の試みとなりました。ガロアの少年時代の肖像同時に、15歳頃のガロアの肖像画が姉の遺族の所蔵 から発表され、彼の若き日の姿を 後世に伝える重要な資料となりました。 若かりし日の姿を何時までも我々は見てます。研究史への影響デュピュイの論文は、その後のガロア研究の原典 として評価され、現代まで多くの研究者に影響を与えています。 なお、以下の記述は特に注記がない限り、 デュピュイの論文に基づいています。エヴァリスト・ガロアの波乱に満ちた若き日エヴァリスト・ガロアは、才能豊かな数学者として その生涯を歩みましたが、幼少期からの数々の試練や悲劇が、 彼の運命を大きく左右しました。以下では、家族背景や学校での 激動の経験、そして転機となった出来事についてご紹介いたします。家族と初期教育:教養溢れる家庭と悲劇の影ガロアは、お父様が公立学校の校長で後に町長に 就任した家庭に生まれました。また、 ガロアの母も高い教養を持っておられました。 家族は温かい雰囲気の中で育ちましたが、父は1829年に自殺し、 教会側の中傷により家族に深い傷が残りました。 歴史の中で詳細は分かりませんが、教会の司祭たちと ガロアの父は反目していたようです。ガロアの中での 心的な影響は計り知れません。そんなガロアは 幼い頃は母の元で教育を受け、 基礎を固めながらも、やがてその才能は 自らの努力で花開くことになります。ルイ=ル・グランでの反抗と数学への目覚め12歳まで母に教えられた後、ガロアはパリの有名な 寄宿制学校「リセ・ルイ=ル=グラン」に入学しました。 当時の保守的な校内環境に反抗心を抱きながらも、 彼はラテン語やギリシア語で優秀な成績を収めました。 しかし、学業が停滞すると留年し、暇を持て余した彼は 数学の授業に没頭。数学教師のヴェルニエの下、ルジャンドルの 教科書に熱中し、わずか2日間で2年間分の教材を読み解く など、驚異的な才能を示しました。才能への誤解と運命の転機ガロアは若くして飛び級し、数学特別級へと進級しましたが、 物理や化学では低評価を受けるなど、その才能は誤解される こともありました。1829年、彼は初の論文を発表するも、 当時の権威ある数学者コーシーの不在や家族の悲劇が影を落とし、 重要な論文が紛失するという運命に見舞われました。さらに、 エヴァリストは再挑戦するも入学試験で失敗し、最終的に 準備学校への入学とバカロレア合格で学費支給の条件を得る という苦労の日々を送ることになりました。成果のまとめ家庭環境と悲劇:豊かな教養に恵まれながらも、 父の自殺と家族中傷という苦難を経験学校での反抗と数学への没頭:リセ・ルイ=ル=グランで 反抗心を燃やし、数学に目覚める才能の誤解と転機:若くして飛び級しながらも、重要な論文の紛失や 試験失敗など、運命的な挫折を乗り越えたガロアの契約書 師範学校時代 卒業後に10年間公教育のために働く旨の宣誓書提出の少し前に、ガロアは以前コーシーが紛失した論文を書き直した上で、改めてフランス学士院に提出した。だが、その審査員で論文を預かっていたジョゼフ・フーリエが急死したため、またしても論文は紛失してしまった。こうして立て続けに起きた不運や挫折は、ガロアの政治活動をますます活発にさせた。準備学校において、ガロアはオーギュスト・シュヴァリエ(fr)という共和主義者と出会っている。シュヴァリエの影響で共和主義に傾倒していったガロアは、フランス7月革命が起きた時に自分も参加しようと試みた。しかし、日和見的な校長のジョセフ・ダニエル・ギニョーはそれを許さず生徒を校舎に閉じ込め、革命収束後に発足した旧態依然の臨時政府に従う旨を決定した。武器を手にして革命に参加し、戦火に身を投じた理工科学校とのあまりの対応の違いに、ガロアは反発を強めていった。8月6日、準備学校は「師範学校」(École Normale)と改められ、修業期間が2年から3年に延びたため、早い卒業を望んでいたガロアを一層苛立たせた。ガロアは急進共和派の秘密結社「民衆の友の会」(Société des amis du peuple)(fr)に加わり、さらに度々校長の言動に反発したため、目を付けられるようになった。12月3日、一連のギニョーの対応を嘲笑するようなガロアの記事を学校新聞で発表したため、ギニョーは12月9日にガロアを追放し、1831年1月3日に正式な放校処分が決定した。運命に翻弄されたガロアの青年期要約:ガロアは再提出した論文がまたしても失われる という不運に見舞われ、さらには教育制度への 不満や革命への共鳴も重なって政治活動へと 傾倒していった。準備学校では校長との対立も激化し、 ついには放校処分を受けるに至る。二度にわたる論文紛失と政治への目覚めガロアは、紛失された最初の論文を改めて書き直し、 再びフランス学士院へ提出したが、担当の フーリエが急死し、論文は再び失われた。 この理不尽な不運により、彼は 政治的関心をさらに強めていく。革命への共鳴と準備学校での葛藤フランス7月革命の際、共和主義者である シュヴァリエの影響もあり、ガロアは 革命への参加を希望した。しかし、学校側は 生徒を校舎に閉じ込めるなど保守的な対応をとり、 理工科学校の積極的な姿勢とのギャップが ガロアの不満を増幅させた。秘密結社への参加と放校への道学校が「師範学校」に改称され修業年数が延長されると、 早期卒業を望んでいたガロアの反発は頂点に。 急進的な秘密結社「民衆の友の会」に加入し、 学校新聞では校長を嘲る記事まで書いた結果、 最終的に放校処分を受けることとなった。投獄と死投獄から決闘死まで―運命に挑んだガロア最後の日々要約:ガロアは刑務所での辛い日々を送りながらも、 数学に対する情熱を捨てず、仲間との交流を通して 精神を保っていた。しかし失恋や決闘 といった出来事が重なり、わずか20歳で その短い生涯を終える。最期には 「死ぬのには勇気がいる」と語ったガロアの姿は、 情熱と孤独が交差する青年の象徴であった。獄中での苦悩と孤独、それでも続いた数学への執念ガロアはポアソンから返却された論文を受け取るが、 説明不足を指摘され心折れる。また獄中では 飲酒の強要や虐めに遭い、身体も精神も 蝕まれていった。それでも家族やシュヴァリエとの面会、 そして論文の推敲を続ける姿には、彼の執念がにじんでいた。失恋と絶望、そして「僕にはもう時間がない」刑務所を仮出所したガロアはコレラ禍の中、 療養所で失恋を経験。心の支えだった シュヴァリエに宛てた手紙には、絶望的な 感情と共に未来への予感がにじんでいた。 さらに5月末には「決闘を申し込まれた」 と語り、自身の論文と着想を最後に 伝えようと急いで書き残している。最期の決闘と葬儀―二十歳の勇者が遺した言葉1832年5月30日、ガロアは決闘で重傷を負い、 その場に放置された。救助された後も回復せず、 弟アルフレッドに 「泣かないで、死ぬには勇気がいる」 と語り、その言葉を最期にこの世を去った。 葬儀では多くの共和主義者が集まり、 彼の思想と勇気を称えた。現在は 遺体の正確な場所も不明だが、1 982年に記念碑が建てられ、 若き数学者の精神は今なお語り継がれている。ガロアの死後に花開いた才能―理解されるまで要約:ガロアの死後、友人や家族は彼の遺志を継いで論文を世に出そうとしたが、当初は誰にも理解されなかった。しかし、リウヴィルの尽力で発表に至り、その後の数学者たちによって徐々に評価され、やがて「ガロア理論」として確立された。彼の数学的遺産は長い年月をかけてようやく世に受け入れられていった。最初の挑戦:シュヴァリエとアルフレッドの努力ガロアの死後、友人シュヴァリエは『百科評論雑誌』に遺稿を掲載し、弟アルフレッドと共に著名な数学者たちに論文の写しを配布。しかし、その斬新すぎる内容は当時の学者たちには理解されず、ガロアの真価はなかなか評価されなかった。リウヴィルの発見:理解者の登場と初の正式発表転機が訪れたのは、数学者ジョゼフ・リウヴィルの手に論文の写しが渡ったこと。リウヴィルは内容を読み解く努力を続け、ついに1846年にガロアの論文を自身の編集する数学雑誌に掲載。ガロアが認められなかった理由も明確に分析し、再評価への道を開いた。広がるガロア理論の波――後世の数学者たちの継承その後、リヒャルト・デーデキントやカミーユ・ジョルダンなどがガロア理論を講義や著作を通じて広めていく。特にジョルダンの著書『置換と代数方程式論』はガロアの理論を本格的に体系化した記念碑的な一冊である。さらに、1897年にはエミール・ピカールの序文付きで『ガロア全集』が刊行され、若くして散った天才の業績がついに歴史に刻まれることとなった。決闘 陰謀説,スパイ説、などがあるが真実はどんどん歴史に消えていきます。・がロア_20で亡くなった数学者_孤高_自分で何か見つけた人
2025年4月4日2025年3月30日に投稿 投稿者 元)新人監督 — コメントを残すオリヴァー・ヘヴィサイド_(Oliver Heaviside)【独学で電磁気学を発展させた男】4/4投稿 こんにちはコウジです。 「オリヴァー・ヘヴィサイド」の原稿を投稿します。別途、改定点はリンク切れ情報の改定です。 FanBlog閉鎖に伴いリンクは無効としてます。 細かい文章も再考しています。しっかり正確に。 そして沢山情報が伝わるように努めます。 (以下原稿)オリバー・ヘヴィサイド (Oliver Heaviside, 1850年5月18日- 1925年2月3日)オリヴァー・ヘヴィサイド(1850–1925)は、 大学にも研究機関にも属さず独学で活躍した イギリスの電気技師・物理学者です。 後に名誉博士号を受けたのでゲッチンゲン大学の写真 を使っています。イングランドで研究をした学者です。難聴を抱えながら、インピーダンスや演算子法の導入、 マクスウェル方程式の再構成など、電気通信と物理数学に 進展をもたらしました。彼は生涯の大半で、科学の権威と 戦い続けたのです。その中で電気通信、数学、科学の あり方を変えた人物でした。ヘヴィサイドの功績とその発明・発見マクスウェル方程式の再定式化とベクトル解析の進化オリヴァー・ヘヴィサイドの最大の業績は、 マクスウェルが導いた複雑な電磁気学の数式体系を 現代的な形へと再構築したことです。20の元をもった変数と20の方程式から成る難解な構造 だったものを、ヘヴィサイドは**ベクトル解析 (回転・発散)**を用いて4つの方程式へと単純化。この再定式化により、量子物理学との 親和性も高まりました。また、クォータニオンの負の二乗に違和感を持ち、 直感的な代替として双曲四元数の発展に影響を与えました。重力波の予言と関数の先駆的応用ヘヴィサイドは、電磁気学の知見をもとに 重力にも波動がある可能性を議論していました。 これはアインシュタインの一般相対性理論よりも 20年以上前の先見的洞察でした。ヘヴィサイドの階段関数を考案し、電気回路における スイッチ投入時の電流挙動を記述。現在「ディラックのデルタ関数」と呼ばれる 単位インパルス関数を、物理学で初めて 実用的に導入した人物でもあります。通信技術と数理手法への革命的貢献微分方程式を解くための演算子法を独自に構築し、 後に「ラプラス変換法」と接続され、 ブロムウィッチ積分として数学的に確立されました。電信回線の信号劣化を抑えるための伝送線路理論を開発。特に、大西洋横断ケーブルにおいては、通信効率を10倍以上改善 (10分に1文字→1分に1文字)という革新的成果を実現しました。 これはコイル(インダクタ)を回線に直列配置するという アイデアに基づいています。ポインティング・ベクトル(電磁エネルギーの流れ)も、 ヘヴィサイドが独自に発見。ヘヴィサイドの主な功績まとめ✅ マクスウェル方程式の再定式化とベクトル解析の導入✅ 重力波の可能性を予見(アインシュタイン以前)✅ 階段関数とデルタ関数の実用化✅ 演算子法による微分方程式の解法を開発✅ 伝送線路理論により通信効率を飛躍的に改善✅ 電磁エネルギー流のポインティング・ベクトルを独自に導出✅ ケネリー・ヘヴィサイド層(電離層)の存在を予言電磁気学用語ヘヴィサイドは、電磁気論において次のような造語を行った[45]。コンダクタンス:アドミタンスの実数部、抵抗の逆数(1885年9月)透磁率(permeability)(1885年9月)エラスタンス:パーミタンスの逆数、キャパシタンスの逆数(1886年)インダクタンス(1886年2月)インピーダンス(1886年7月)パーミタンス:現在のキャパシタンス(1887年6月)誘電率(permittivity)(1887年6月)アドミタンス:インピーダンスの逆数(1887年12月)リラクタンス(1888年5月)エレクトレット:永久磁石の電気的類似体。強誘電体など準永久的な電気分極を示す物質ヘヴィサイドは、サセプタンスとリアクタンスを造語した人物 として誤って扱われることがある。前者は チャールズ・プロテウス・スタインメッツの造語 によるものであり、後者はM. ホスピタリエによるものである。ヘヴィサイドの幼少期ヘヴィサイドを考えてみたら、きっとガッツと粘り強さ に長けた人物だったのだろうと思えます。 出来ることなら彼と語ってみたい。イギリスには そうした人物が昔から居るのでしょう。ファラデー然り。 ヘビサイトはロンドンのカムデン・タウン、 キングス・ストリート55番地(現在のプレンダー・ストリート) に生まれました。オリヴァー・ヘヴィサイドは製図技師で木版画家の父トーマスと母レイチェルのもと、3人兄弟の末っ子として生まれた。幼少期に猩紅熱で聴覚障害を負い、13歳で一家はカムデンに移住、グラマースクールに進学。成績優秀だったが、16歳で退学し、その後は独学で学び続けた。叔父チャールズ・ホイートストン卿(電信の共同発明者)は彼の教育に関心を持ち、1867年に甥を電信会社に送り出した。彼はその後、グレート・ノーザン・テレグラフ社でケーブル敷設に従事し、電気技師としての経験を積んだ。22歳までに科学雑誌に論文を発表し、ウィリアム・トムソンやマクスウェルらから注目を集めた。また、英国電気工学会への入会を拒否されるも、トムソンの推薦により入会が認められた。1873年、彼はマクスウェルの『電気磁気論』と出会い、その後の研究に大きな影響を受けることとなる。老年になってヘヴィサイドはこう回想した:私が若かった頃、マクスウェルの偉大な論文を 初めて見たときのことを覚えている...。 私はこの本が偉大で、より偉大で、最も偉大 (it was great, greater, and greatest)で、その力には 計り知れない可能性があることを知った...。 私はこの本をマスターしようと決心し、 作業に取り掛かった。私はとても無知だった。 数学的解析の知識はまったくなく (学校の代数学と三角法しか習っておらず、 ほとんど忘れていた)、そのため私の作業は 私のためだけにあるようなものだった。 可能な限り理解できるようになるまで、 数年かかった。その後、私はマクスウェルの論文を 脇に置き、自分の道を歩んだ。そして、 私はもっと早く前進した......。 私が私なりのマクスウェルの解釈に従って 福音を宣べ伝えていることは ご理解いただけるだろう 【Sarkar, T. K.; Mailloux, Robert; Oliner, Arthur A.;Salazar-Palma, M.; Sengupta, Dipak L. (30 January 2006).】ヘヴィサイドの中年期:自宅研究と技術革新1874年に電信技師の仕事を辞め実家へ戻った ヘヴィサイドは、被雇用者としての唯一の期間 を経て自宅で研究に没頭。彼は伝送線路理論や 表皮効果の解明、マクスウェル方程式の ベクトル解析への再定式化、そして微分演算子法の開発 などで電気通信技術に革新をもたらした。自宅での研究生活と伝送線路理論1874年以降、実家で独学を続けたヘヴィサイドは、電信線路における「インダクタンス」が減衰や歪みを抑え、すべての周波数の電流伝搬速度を均一化することを数学的に示しました。この成果は、電信回線の無歪み伝送に大きく寄与しました。業界紙への執筆と理論の基礎形成1882年から1902年にかけ、業界紙『The Electrician』に 定期的に記事を寄稿し、わずかな報酬ながらも 慎ましい生活を送りつつ、後の『電磁気理論』や 『電気論文』の基礎となる研究成果を積み上げました。発明と数理手法の革新1880年、表皮効果の研究と同軸ケーブルの特許取得 に始まり、1884年にはマクスウェル方程式を20の方程式から 4つの微分方程式に再定式化。さらに、微分演算子を用いた 演算子法を確立し、微分方程式の直接解法を提案しました。後に、厳密さに欠けるとして同提案は 大きな論争を引き起こした。ヘヴィサイドは この問題について有名な言葉を残しています。Mathematics is an experimental science, and definitions do not come first, but later on. They make themselves, when the nature of the subject has developed itself. (数学は実験科学であり、定義は最初に来るのではなく、 後から来るのである。定義というものは、 対象の本質そのものが明らかになったときに、 自ずと生まれるものなのである。)Shall I refuse my dinner because I do not fully understand the process of digestion? (消化のプロセスを十分に理解していない からといって、夕食を断ろうか?)ヘヴィサイドの革新的研究とその試練オリヴァー・ヘヴィサイドは、兄アーサーと共に取り組んだ 「電話のブリッジシステム」の論文で、電信線に コイルを加える提案を行いましたが、上司である ウィリアム・ヘンリー・プリースにより阻止され、 激しい対立を生みました。その後、彼の研究は 長らく評価されず、AT&Tの科学者たちによって 検証・発展され、特許申請の対象とされるも、 彼自身は自身の業績が正当に認められるまで 金銭的な補償を拒否しました。この挫折を契機に、 ヘヴィサイドは電磁放射に関する研究へと舵を切り、 移動する電荷の周囲で起こる現象の解明や、 ローレンツ力の正しい導出、さらに 電磁質量の概念の確立に取り組みました。対立と評価:電話ブリッジシステムの試み1887年、ヘヴィサイドは兄アーサーと共に 「電話のブリッジシステム」について論文を執筆しましたが、 その一部提案、すなわち電話線と電信線にコイルを 追加して自己インダクタンスを増大させる案は、 当時の伝送理論において自己インダクタンスを 伝送の大敵とみなしていたウィリアム・ヘンリー・プリース によって阻止されました。ヘヴィサイドは、プリースが 自身の業績を守るために研究を抑圧していると考え、 両者の間には長い敵対関係が生じました。電磁放射と運動量変化の先駆的研究その後、ヘヴィサイドは1888年と1889年の論文で、 移動する電荷の周囲で生じる電場と磁場の変形、 さらに密度の高い媒質に入った際の影響を計算し、 現代でいうチェレンコフ放射やローレンツ力の 磁気成分の正しい導出に成功しました。 これらの研究は、電磁気学の新たな展開に大きな影響を与え、 後の物理学の進歩に寄与しました。電磁質量と数理手法の革新1880年代後半から1890年代前半にかけ、ヘヴィサイドは 電磁質量の概念に取り組み、物質質量として 電磁的効果を捉える理論を提案しました。 彼の数理手法は、微分演算子を用いた直接解法 (後のラプラス変換法の先駆け)としても知られ、 後にヴィルヘルム・ヴィーンによって低速領域で 検証されるなど、現代の理論物理学に多大な影響を与えました。ヘヴィサイドの主要成果まとめ電話ブリッジシステムの提案と対立電信線にコイル追加の提案が上司によって阻止プリースとの激しい敵対関係が形成電磁放射の先駆的研究移動電荷周囲の電場・磁場変形を理論的に解明チェレンコフ放射、ローレンツ力の正しい導出に寄与電磁質量の概念と数理手法の革新電磁質量を物質質量として取り扱う理論を提案微分演算子を用いた解法の確立で 後の理論物理学に影響を与えた1891年、英国王立協会はヘヴィサイドの電磁気現象の 数学的記述への貢献を認め、王立協会フェローに任命しました。 翌年には同協会のPhilosophical Transactionsの 50ページ以上を彼のベクトル手法と電磁気論に割きました。ヘヴィサイド晩年の歩みと評価1896年春、フィッツジェラルドとジョン・ペリーは、 以前に王立協会からの援助申し出を断っていた ヘヴィサイドを説得し、年間120ポンドの 下賜年金を受け取ることを承諾させました。伝えられるところによると、優秀な科学者たちが 彼の隠れ家を脅かし、 年金受給を強制させたという逸話があります。1896年に父の死去を機に 初めて一人暮らしとなり、1897年にペイントンから ニュートン・アボットへ移住しました。 1902年には、後に「ケネリー・ヘヴィサイド層」 と呼ばれる電離層の存在を提唱し、 その後の電波伝播理論に大きな影響を与えたのです。孤独と移住の始まり以下年代順に項目にまとめご説明致します。1896年、父の死後、初めて一人暮らしとなる。1897年、ペイントンからニュートン・アボットへ移住し、 新たな生活を開始。科学的提案と栄誉1902年、電離層の存在(ケネリー・ヘヴィサイド層)を提唱し、 電波が地球の曲率に沿って伝達されることを示唆。1905年、ゲッティンゲン大学から名誉博士号を授与。1912年、ノーベル物理学賞の最終候補に7回ノミネート(1904~1914)。1922年、創設されたファラデー・メダルの初受賞者となる。最期の悲劇と遺産の保存1908年、ニュートン・アボットからトーキーへ移住。1924年、屋根修理中に11フィートの梯子から落下し 重傷を負い、1925年2月3日に亡くなる。彼はペイントン墓地に父母とともに埋葬され、 2005年に墓石が匿名の篤志家により修復された。孤高の天才、晩年の奇行とその背景 〜エキセントリックな日常と科学者としての葛藤〜オリヴァー・ヘヴィサイドは、孤独な理論家として知られる一方で、壮年期までは健康に関心を持つ活動的な人物でもありました。彼は自転車ブームに熱中する「スポーツマン」でもあり、科学者の枠にとどまらない幅広い興味を持っていました。しかし晩年になると、その生活は一転。社会との関わりを断ち、周囲から「風変わり」とも「狂気じみている」とも見られるような行動が目立つようになります。本章では、彼の後半生における奇行、宗教観、そしてアインシュタインとの思想的対立を通じて、天才科学者の心の奥を読み解いていきます。自転車に魅せられた活動的な理論家19世紀末、英国では「自転車ブーム」が起こり、スポーツや娯楽として自転車が上流から庶民にまで爆発的に普及しました。ヘヴィサイドもその例に漏れず、日常的にサイクリングを楽しんでいたことが記録に残っています。彼は静かな研究生活を送る一方で、屋外での運動や健康管理にも関心を持ち、特に壮年期には「自分の身体の状態」へのこだわりが強かったと言われています。弟チャールズが医師だったことも影響していたかもしれません。彼の生涯を通じて見ると、ヘヴィサイドは決して「偏屈な引きこもり」ではなく、元来はバランス感覚を持った活動的な人物だったのです。晩年の奇行:署名に「悪魔」、家具に花崗岩1920年代以降、彼の行動は次第に常軌を逸していきます。特に有名なのが、自分の名前をアナグラム化して「O! He is a very Devil(おお、彼こそは悪魔なり)」と手紙に署名するようになったこと。また、「W.O.R.M.」という称号を加えてサインするようにもなりました。これは「虫けら(worm)」と捉えることもでき、世間に対する彼なりの皮肉か、あるいは自虐だったと考えられています。さらに逸話として、家具として花崗岩のブロックを使い、自宅に運び入れていたという記録もあります(この事実はThe Royal Institutionの展示記録でも紹介されている)。また、指の爪をピンクに塗っていたという記述もあり、周囲の人々からは「変人」「世捨て人」と見なされるようになっていきました。当時、論文の原稿を人を介さずに食料品店に預け、編集者に取りに来させたというエピソードも残っており、彼の人間関係は極端に限定されたものであったことがわかります。科学と宗教、そしてアインシュタインとの思想的断絶ヘヴィサイドの宗教観については、彼がユニテリアン派であったという点が知られています。ユニテリアンとは、神の三位一体を否定し「唯一神」を信じる理性主義的な立場ですが、彼自身は「宗教心は薄く、信仰に頼る人々を軽蔑していた」とも伝えられています。この姿勢は、彼の強い合理主義・唯物論的思想を物語っています。また、彼はアインシュタインの相対性理論に対して強く反対していました。これは同時代の多くの科学者がアインシュタインの理論を受け入れていく中で、極めて珍しい立場です。数学史家ハワード・イーブスによれば、「彼は一流の物理学者の中で、当時アインシュタインを公然と批判した唯一の人物だった」とされ、その批判は「時に不条理に近い内容だった」とも評されています。背景には、彼が電磁気理論をベースとした独自の宇宙観を構築していたこと、そして自らの成果が十分に評価されなかったことへの反発もあったと見られています。Web参考情報:自転車ブームに関する文献:「The Cycling Craze of the 1890s: A Study in the Sociology of Technology」(David V. Herlihy等)英国王立協会によるヘヴィサイドの人物紹介:https://royalsocietypublishing.org/アインシュタイン批判について:Howard Eves『Mathematical Circles』より引用忘れられた天才への再評価 ― ヘヴィサイド・メモリアル・プロジェクトの始動かつては孤高の天才と呼ばれたオリヴァー・ヘヴィサイド。その最晩年は寂しく、彼の墓も長らく荒れ果てたままでした。しかし2014年、彼の功績を現代に伝えようとする英国ニューカッスル大学の研究者と地域住民たちによって、「ヘヴィサイド・メモリアル・プロジェクト」が発足。一般寄付を募って墓碑の修復が進められました。この章では、プロジェクトの背景とその目的、修復の経緯、そして記念式典に至るまでを丁寧にたどります。プロジェクトの発起人たちとその想い2014年7月、英国ニューカッスル大学の電磁気学研究者たちは、ヘヴィサイドの埋葬地であるトーベイ(Devon州パイントン近郊)の墓碑が風化・破損している現状を憂い、ニューカッスル電磁気学インタレスト・グループとともに修復プロジェクトを立ち上げました。彼らは「彼の理論が現代の通信・物理・工学の基礎になっているにもかかわらず、その存在は世間にほとんど知られていない」という危機感を持っていたのです。プロジェクトは一般市民からの寄付を募る形で進められ、わずか数週間で目標額を達成しました。墓碑修復と記念碑の除幕式修復された墓碑の除幕式は、2014年8月30日に開催されました。式典では、ヘヴィサイドの遠縁にあたるアラン・ヘザー氏が除幕を担当。彼は式辞の中で「オリヴァーは時代を超えた思索者だった。ようやくこの地で彼にふさわしい敬意を払える」と語りました。出席者には、トーベイ市長、地元選出の国会議員、サイエンス・ミュージアムの元学芸員(IET代表)、ニューカッスル大学の研究者など、多くの要人が名を連ね、彼の偉業を讃えました。地域との連携と教育的意義このプロジェクトは単なる墓碑の修復にとどまらず、教育・文化面での地域貢献も視野に入れていました。トーベイ市民協会と協力し、地元の学校や教育施設に向けて「ヘヴィサイドの科学的貢献を学ぶ教材」を配布。さらに、ニューカッスル大学は修復に際し、「STEM教育(科学・技術・工学・数学)」の振興を目的としたワークショップを開催。次世代の科学者や技術者に、彼の名が再び記憶されるよう働きかけました。21世紀に蘇る天才 ― 墓碑が語るヘヴィサイドの精神かつての科学的偉業も、物理的な痕跡が失われることで人々の記憶から薄れていく――それを象徴するかのように、オリヴァー・ヘヴィサイドの墓碑は長年放置されてきました。だが2014年、研究者と市民の手によってそれは再び「語りかける場」として甦ります。本章では、修復された墓碑の意匠や碑文、そしてそこに込められたメッセージについて詳しく掘り下げます。修復された墓碑のデザインと構造修復プロジェクトでは、風化により崩れかけていた旧来の石材を補強し、元のデザインを尊重しつつも視認性・耐久性に優れた素材へと刷新されました。墓碑は控えめなゴシック様式で、中央には “Oliver Heaviside, Mathematician and Physicist” の碑文が刻まれ、彼の生没年(1850–1925)とともに、「He gave the world new ways to see the unseen」(彼は、見えないものを見せる新たな方法を世界に与えた)という一節が添えられています。科学者としての尊厳と孤独を象徴する場ヘヴィサイドは生前、学会との軋轢や体調不良によって孤独な晩年を送りました。そのため、彼の墓も長く忘れられていました。だが、修復後の墓碑は、科学者の社会的孤立と知的貢献を同時に物語る「語り場」として新たな意味を持つようになりました。訪れる者は、そこに立ち尽くすことで、彼が遺した数式や思想の重みを静かに感じ取ることができます。科学的遺産の保存と伝承墓碑修復プロジェクトは、単なる美化運動ではありません。それは科学者の遺産を「物理的に残す」ことの重要性を、広く社会に伝える契機でもありました。科学技術は常に前進しますが、その礎を築いた者たちの足跡もまた、次世代に残すべき文化資産です。ヘヴィサイドの墓碑は今、研究者・市民・学生の対話の場として、新たな「学び」の出発点となっています。 ヘヴィサイドの墓。【出典:Wikipedia】英国工学技術学会が称えるヘヴィサイドの偉業電磁気学や通信理論の発展に大きく貢献したオリヴァー・ヘヴィサイドは、その生前・没後にわたり英国の工学界から高く評価されてきました。彼の功績は、英国工学技術学会(IET)による顕彰や記念アーカイブの保存に見ることができます。この章では、彼の業績がいかに後世に評価され、学術的にも記録され続けているかを詳しく見ていきます。IETアーカイブセンターに残るヘヴィサイドの軌跡ロンドンにあるIET(The Institution of Engineering and Technology)アーカイブセンターは、ヘヴィサイドに関する豊富な一次資料を所蔵しています。具体的には、数式ノート、草稿、通信文、そして彼の主著『電磁気理論(Electromagnetic Theory)』の原稿などが保管されており、研究者はこれを通じて彼の思考の軌跡を辿ることが可能です。特に、ベル電話研究所のオリヴァー・E・バックリーによる1950年の追悼音声もデジタル化されており、IETのバイオグラフィーアーカイブから視聴できます。名誉会員とファラデー・メダル授与による生前の評価1908年、当時の電気技術者協会(IEE、後のIET)は、ヘヴィサイドに名誉会員資格を授与しました。これは同会が選定する最も名誉ある称号のひとつであり、彼の理論的業績がいかに高く評価されていたかを物語っています。さらに、1922年には、IEE創設のファラデー・メダル第1回受賞者として選ばれました。この賞は、電気・電子工学における最高の栄誉のひとつとされています。ヘヴィサイド・プレミアム賞による永続的な記念1950年、IETはヘヴィサイドの功績を恒久的に称えるため、「ヘヴィサイド・プレミアム賞(The Heaviside Premium)」を創設しました。この賞は、毎年もっとも優れた数学論文に対して授与されるもので、彼の理論的影響が現在も研究者にインスピレーションを与えている証です。賞金額は当初10ポンドとされていましたが、その意義は金額を超えて、ヘヴィサイドという存在を後世に伝える役割を担っています。革新をもたらしたヘヴィサイドの発明と理論電磁気理論、微分方程式、信号伝送、関数解析など、多くの分野においてオリヴァー・ヘヴィサイドは革新的なアイデアを提唱し、理論と実用の橋渡しを行いました。本章では、彼が生み出した代表的な発明・理論的業績をピックアップし、現代にも通じるその影響力を探ります。マクスウェル方程式の再定式化とベクトル解析の普及マクスウェルの元の電磁気方程式は20個のスカラー式で構成され、非常に複雑でした。ヘヴィサイドはベクトル解析の演算子「回転(curl)」や「発散(divergence)」を導入し、これを4つのベクトル方程式に再構成しました。これにより、電磁気学の理解と教育は格段に効率化され、現代の「マクスウェル方程式」の原型となっています。物理学と工学の間の橋渡しとなったこの業績は、彼の最大の功績のひとつといえるでしょう。ヘヴィサイド階段関数・デルタ関数の導入ヘヴィサイド階段関数は、電気回路のオン/オフ切り替えを数学的に表現するために考案されたもので、制御工学や信号処理に欠かせないツールです。さらに彼は、現在「ディラックのデルタ関数」として知られる単位インパルス関数を、応用的に使用した最初の人物でもあります。ディラックが物理的解釈を与える以前から、ヘヴィサイドは工学的な直感によってこの関数を扱っていたのです。信号伝送理論と通信工学への応用ヘヴィサイドは、電信ケーブルを通じて信号をより速く・正確に伝えるための「伝送線路理論」を構築しました。これは、後に「電信者の方程式(telegrapher’s equations)」と呼ばれ、通信工学の基礎理論として今なお使われています。彼の理論によって、当時は1文字の伝送に10分かかっていた大西洋横断電信ケーブルの速度が、1分間に1文字にまで向上しました。また、彼はインダクタンス(コイル)をケーブルに直列に挿入することで信号損失を軽減できることも示し、実用的改善をもたらしました。〆以上、間違い・ご意見は 以下アドレスまでお願いします。 最近全て返事が出来ていませんが 全て読んでいます。 適時、改定をします。nowkouji226@gmail.com2025/04/04_初回投稿【スポンサーリンク】サイトTOPへ 舞台別のご紹介へ 時代別(順)のご紹介 イギリス関係 力学関係へ 熱統計力学関係へ 量子力学関係へAIでの考察(参考)【このサイトはAmazonアソシエイトに参加しています】
2025年4月2日2025年3月29日に投稿 投稿者 元)新人監督 — コメントを残すリーゼマイトナー【Lise Meitner_静かなる天才が刻んだ核物理学の礎】 こんにちはコウジです。 「リーゼ・マイトナー」の原稿を投稿します。別途、改定点はリンク切れ情報の改定です。 FanBlog閉鎖に伴いリンクは無効としてます。 細かい文章も再考しています。しっかり正確に。 そして沢山情報が伝わるように努めます。 (以下原稿)ユダヤ系オーストリア人のマイトナー【Lise Meitner、1878年11月7日 – 1968年10月27日】リーゼ・マイトナーは、原子核分裂の発見に深く関わりながらも、 ナチス政権下の亡命により歴史からその名を一時消された科学者です。 彼女はオットー・ハーンとの共同研究を通じて、 ウランが中性子で分裂する現象を理論的に解明しました。しかし、功績は認められず、ノーベル賞も彼女を素通り。 女性であり、ユダヤ人という立場が壁となりました。 それでも彼女は科学の誠実さを貫き続け、 晩年にはようやく世界が彼女の偉業に気づき始めました。静かに、しかし確かに世界を変えたマイトナーの人生は、 科学への真摯な姿勢と、困難な時代を生き抜いた強さの象徴です。リーゼマイトナーの幼少時代ー音楽と政治の家に生まれーリーゼ・マイトナーは「核分裂」という概念を初めて名づけた、 物理学界のパイオニアです。しかしその才能は、音楽と 政治に囲まれたウィーンの家庭で静かに芽吹いていました。 女性に高等教育の道が閉ざされていた19世紀末、 彼女は困難を乗り越え、自らの好奇心と粘り強さで 科学の世界へと飛び込んでいきます。ユダヤ系家庭に育った少女の知的な環境リーゼはウィーンで、弁護士の父とピアニストの母のもとに 生まれました。家は経済的に恵まれてはいませんでしたが、 音楽と知性にあふれた家庭環境でした。父は政治的にも 積極的で、作家や思想家を家に招くことも多く、 家族はまるで小さな文化サロンのような生活を送っていました。女性に学問の道が閉ざされた時代の葛藤当時のオーストリアでは、女性はギムナジウム(大学進学 を前提とした中等教育)に進むことができませんでした。 リーゼも例外ではなく、高等小学校にしか進学できませんでした。 それでも彼女は自然科学への情熱を持ち続け、 逆境のなかで知識を吸収し続けます。核物理学への第一歩、そしてドイツへリーゼは努力を重ね、最終的にはウィーン大学で博士号を取得し、 1907年にはベルリンへ。そこから核物理学の世界に飛び込み、 放射線研究や新元素の発見、さらには「核分裂」 の命名という歴史的功績に至ります。ベルリンでは約30年間研究に没頭しましたが、 ナチスの台頭により、やがて亡命を余儀なくされます。物理学への道のりー偉大な師ボルツマンとの出会いーリーゼ・マイトナーが物理学の道へ進む決断を下すきっかけとなったのは、ウィーン大学で出会ったルートヴィッヒ・ボルツマンの講義でした。女性の進学が困難だった時代、彼女は情熱と努力によって道を切り開いていきます。教職の道を選びつつ、心は物理学へと傾いていた高等小学校を卒業したリーゼは、当時女性でも就ける数少ない職業のひとつであるフランス語教師を目指し、試験に合格して収入を得ました。しかし彼女の心は、なおも学問に強く惹かれていました。ちょうどその頃、女性の大学進学を求める社会的な動きが高まり、1897年には「マトゥーラ」と呼ばれる資格試験に合格すれば女性にも入学が認められるようになります。家族の支援を受け、彼女は再び学問の道に歩み始めました。人生を変えたボルツマンの講義との出会い1902年、ウィーン大学に赴任した熱力学の権威ルートヴィッヒ・ボルツマンの講義は、マイトナーの運命を大きく変えることになります。彼の講義は情熱とユーモアにあふれ、聴く者を魅了しました。マイトナーも例外ではなく、熱心に通い詰め、後年になっても「人生で最も感動を受けた講義だった」と語っています。この出会いが、彼女に物理学者としての道を決意させたのです。博士号取得と進路の不安、そしてウィーンを離れる決意1906年、リーゼ・マイトナーはウィーン大学で博士号を取得。物理学で女性としては2人目の快挙でした。放射能の研究に興味を持ち、α線やβ線の研究を行い論文も発表します。しかし、指導者ボルツマンの自死や、マリ・キュリーへの助手志願の不成立など、将来への不安が彼女を襲います。ウィーンでは女性研究者としての展望が見えず、彼女はついにドイツ・ベルリンへの移籍を決断するのです。プランクとの出会い、そして戦争の中で見つけた使命ウィーンからベルリンへ——マイトナーは物理学への情熱を胸に、ヨーロッパ科学の中心地に飛び込みました。そこでは、偉大な理論物理学者マックス・プランクとの出会い、信頼できる研究仲間オットー・ハーンとの運命的な邂逅、そして戦争に翻弄されながらも科学者としての使命を見出していく日々が待っていました。プランクとの再会がもたらした新たな学び1907年、リーゼ・マイトナーはベルリンへと旅立ちました。目的は、かつて一度会ったことのある物理学の巨匠、マックス・プランクの講義を受けること。ベルリン大学でのプランクの講義は、最初こそ「ボルツマンに比べて無味乾燥」と感じたものの、次第に彼の人間性に惹かれていきます。プランクはマイトナーを自宅に招くなど親しく接し、彼女もまたプランクの誠実な人格を深く尊敬するようになりました。オットー・ハーンとの出会いと地下から始まる研究生活研究の場を求めていたマイトナーは、実験物理学研究所の所長ルーベンスの紹介で若き化学者オットー・ハーンと出会います。年齢も近く、気さくなハーンに、マイトナーはすぐに心を開きました。しかし、当時はまだ女性の研究者が施設に立ち入ることが許されず、二人は研究所の地下にある木工作業所でひっそりと実験を始めることになります。それでも二人はめきめきと成果を上げ、やがて1912年に設立されたカイザー・ヴィルヘルム研究所に移籍。最初は無給の客員研究員としてのスタートでしたが、プランクの計らいで助手に任命され、ようやく32歳にして安定した収入を得ることができました。1913年には正式な研究員に昇格し、キャリアは軌道に乗り始めます。戦争がもたらした試練と科学者としての使命感1914年、第一次世界大戦が勃発し、オットー・ハーンは予備兵として前線へ召集されます。マイトナーは一人ベルリンに残り研究を続けますが、翌年、自らもオーストリア軍のX線技師として戦地ポーランドに赴くことを決意。負傷兵の治療に携わり、戦争の悲惨さを目の当たりにします。しかしやがて彼女は、「本当に自分が役立てる場所はここではないのではないか」と疑問を抱くようになります。科学者としての責任感が再び彼女を突き動かし、「私に与えられた義務は、カイザー・ヴィルヘルム研究所に戻ること」だと確信するに至ります。戦地での活動を経て、彼女は再び研究の最前線へと戻っていくのでした。業績を積むマイトナー:研究者としての飛躍と試練第一次世界大戦中も研究を続けたマイトナーは、1918年に新元素プロトアクチニウムを発見するという成果を上げた。この功績により、同年にはカイザー・ヴィルヘルム研究所の核物理部の責任者に任命され、ようやく安定した収入を得られるようになる。1920年にはハーンとの共同研究が終了し、マイトナーは独立した研究者として歩み始めた。さらに1922年には、女性にも大学教授の道が開かれたことにより、論文審査を免除されてベルリン大学の教授に就任。実力で道を切り開いた快挙であった。ナチス政権下での苦悩と孤立しかし1933年、ナチス政権の台頭によって研究環境は一変する。所長フリッツ・ハーバーの辞職に続き、マイトナーも教授職を失った。オーストリア国籍であったため直ちには排除されなかったが、周囲の助言と過去の業績への執着から、彼女はドイツにとどまることを選ぶ。55歳という年齢もあり、築き上げたキャリアを捨てての亡命には踏み切れなかった。ウラン研究と再びの共闘1934年、エンリコ・フェルミによるウランへの中性子照射実験に関する論文を読み、マイトナーは再び好奇心に火をつけられる。物理と化学の融合が必要と考えた彼女は、旧友であるハーンに共同研究を持ちかけ、快諾される。こうしてマイトナー、ハーン、そして助手のシュトラスマンとのトリオによる研究が始動。しかしその最中、オーストリアはドイツに併合され、マイトナーも正式にナチス体制下に置かれる。党員からの圧力も高まり、ついには「研究所の秩序を乱す存在」として辞職を迫られる。マイトナーは深く傷つき、「私を見殺しにした」とハーンに対して悲しみを吐露した。命がけの決断:マイトナーの亡命劇迫るナチスの影と脱出の決意でした。1938年、オーストリアの併合によりマイトナーはナチス政権の直接支配下に置かれます。身の危険を感じた彼女は、親交のあるパウル・シェラー(スイス)、ニールス・ボーア(デンマーク)、ジェイムズ・フランク(アメリカ)から亡命の誘いを受ける。とりわけ甥のフィリッシュもいるデンマーク行きを希望したが、すでにオーストリアのパスポートは無効とされ、出国は困難を極めた。新たな旅券もヒムラーの指示で却下され、マイトナーは完全に追い詰められる。救いの手と行き先の選択そんな折、オランダの物理学者ディルク・コスターが救援に動く。資金を集め、職探しまで申し出た彼は、マイトナーを直接迎えにベルリンへ赴く。一方、スウェーデンのマンネ・シーグバーンの研究所からも受け入れの提案があり、マイトナーは最終的にスウェーデンでの再出発を決意する。生きるために、そして研究を続けるために。偽装旅行と命懸けの脱出1938年7月12日、ハーンから形見の指輪を受け取ったマイトナーは、「休暇旅行」を装いベルリンを後にする。翌日、コスターとともに列車でオランダへ向かうが、途中でナチスの国境警備隊に期限切れのパスポートを検分され、車内は緊張に包まれた。奇跡的に追及を免れた彼女は、無事にオランダ・フローニンゲンに到着。その後スウェーデンへと渡り、亡命生活を開始する。命からがらの脱出の裏で、ハーンとシュトラスマンによる実験は続き、マイトナーとは手紙でやり取りが続けられた。亡命先でも輝いた知性:研究を続けるマイトナー一通の手紙から始まった歴史的発見1938年、スウェーデンに身を寄せていたマイトナーに、旧友ハーンから驚きの手紙が届く。「ウランに中性子を照射すると、なぜかバリウムが現れる——これは一体何なのか?」。その異常な実験結果は従来の物理学の枠組みでは説明がつかず、甥のフリッシュも最初は実験ミスを疑った。しかしマイトナーは「ハーンがそんな初歩的な間違いをするはずがない」と断言。やがて2人は、これが原子核の“分裂”だと見抜き、世界で初めて「fission(核分裂)」という言葉を定義した。科学者としての倫理、爆弾との距離核分裂の発見は、後に原爆開発へとつながっていく。だが、マイトナーは一貫して兵器開発への関与を拒否する。1943年、イギリスの科学者から協力を求められたときも、彼女は「爆弾に関わるつもりはありません」ときっぱりと断った。人類のための科学と、破壊のための科学の間で、彼女は明確な一線を引いた。発見者でありながら、破壊には手を染めなかったマイトナーの姿勢は、今も多くの科学者に問いを投げかけ続けている。戦後の再会、そして決別1946年、マイトナーは一時的にスウェーデンを離れ、客員教授としてアメリカに滞在したのち帰国。同年12月にはノーベル賞授賞式のためストックホルムを訪れたハーンと再会する。しかし、戦後のドイツをどう見るかで2人の意見は激しく対立。ハーンは祖国支援を訴えたが、マイトナーは「科学者たちはヒトラー政権に十分に抵抗しなかった」と厳しく指摘した。彼女はドイツに戻ることを拒み、生涯を通じて“人間としての責任”と“科学者としての良心”を貫いたのである。原子核の研究マイトナーはプロとアクチュニューム・ベータ崩壊・核分裂の分野で大きな成果を上げています。〆最後に〆コスパ最強・テックジム|プログラミング教室の無料カウンセリング【スポンサーリンク】以上、間違い・ご意見は 以下アドレスまでお願いします。 問題点に関しては適時、 返信・改定をします。nowkouji226@gmail.com2024/04/02_初回投稿 2024/04/08‗改訂投稿サイトTOPへ 舞台別のご紹介へ 時代別(順)のご紹介 オーストリア関連のご紹介へ ウィーン大関連のご紹介へ 熱統計関連のご紹介へAIでの考察(参考)【このサイトはAmazonアソシエイトに参加しています】 (2025年4月時点での対応英訳)Jewish Austrian Scientist: Lise Meitner(Lise Meitner, November 7, 1878 – October 27, 1968)Lise Meitner was a scientist whose name was, for a time, erased from history due to her exile under the Nazi regime, despite her deep involvement in the discovery of nuclear fission.Through her collaborative research with Otto Hahn, she theoretically explained the phenomenon of uranium splitting when struck by a neutron.However, her achievements went unrecognized—she was passed over for the Nobel Prize.Being both a woman and Jewish became insurmountable obstacles.Even so, she remained steadfast in her scientific integrity, and in her later years, the world finally began to acknowledge the significance of her work.Meitner’s life, which quietly yet undeniably changed the world, stands as a symbol of sincere devotion to science and the strength to endure a difficult era.Lise Meitner’s Early Life — Born into a Home of Music and PoliticsLise Meitner was the first to name the concept of “nuclear fission,”a true pioneer in the field of physics.Yet her remarkable talent quietly blossomed in a Viennese household surrounded by music and political discussion.
2023年1月24日2023年1月25日に投稿 投稿者 元)新人監督 — コメントを残すボルンT-B稿【アインシュタインと「神はサイコロを振らない」と語った男】 ボルンについての別サイトを見つけました。トラックバックの為に再度、更新履歴を残します。https://blog.goo.ne.jp/kayamatetsu/e/8aef2e3e60c14b5f4ff842d2a0cb223e是非、トラックバック許可頂き、併せて読んでいただけたらと存じます。(以下原稿です) 【スポンサーリンク】【1882年12月11日 ~1970年1月5日】マックスボルンと確率解釈M・ボルンはユダヤ系ドイツ人なので、第二次世界大戦時は大変苦労しています。そんな中でボルンは形成時の量子論において本質的な概念である「確率解釈」を提唱しています。私なりに確率解釈を考えてみると、 微視的な現象の観測では一意的に全ての値が定まる事実は無く、 観測する行為は一定の確率で観測値を得る統計的な行為である とする解釈です。 【古典物理学での観測値に対応する物理量は量子論では期待値です。】特定の観測値を持つ場合は確率で表現されます。 1930年に初版が書かれた教科書 【dirac「量子力学」】から一文を引用します。 「観測結果の計算には避けられない不定さがあり、そして理論のなしうることは、一般には我々が観測をする時にある特定の結果が得られる事の確率を計算するだけである」ボルンの人間関係ボルンはドイツ本国で教授職を解雇されたりしていて、 反戦の姿勢、非核の姿勢を貫き ラッセル=アインシュタイン宣言にも参加しています。この点ではドイツに残り、原爆開発に参加 していたハイゼンベルクとは全く別の人生を歩んでいます。ちなみに、ハイゼンベルクはボルンの門下生です。 オッペンハイマーもまた弟子にあたります。 オッペンハイマーとは 「ボルン・オッペンハイマー近似」と呼ばれる業績を残し、 共に研究していた時代があります。共にユダヤ系でしたのでボルンはイギリス、 オッペンハイマーはアメリカへと追われていきます。 ユダヤ人排斥運動の中でボルンは教授職を奪われたのです。 戦時下でのどうしようもない事情でした。彼の解釈で有名なやり取りがあります。ボルンの考え方である確率解釈に対して反論したアインシュタインが量子力学の解釈をサイコロ遊びに例えたのです。【Wikipedeaより引用:アインシュタインの有名な言葉 「彼(神)はサイコロを遊びをしない」は1926年 にボルンに当てた手紙の中で述べられたものである。】さいころ遊びに例えた手紙が交わされた翌年の 1927年にハイゼンベルグが不確定性関係を定め、 このサイトTOPで写真を使っている 第五回ソルベー会議が開かれます。【於10月】其処で本質に対して真剣な議論が交わされるのです。 人類の理解が大きく変化していった時代でした。確率解釈は人類の思想にとって大きなパラダイムシフトです。ボルンの考え方は、それまでの発想を大きく変えました。最後にトリビア話ボルンの孫の一人に歌手であるオリヴィア・ニュートン・ジョン が居ました。私も初稿を書く際に分かったのですが意外ですね。勝手に想像するとボルンは如何にもドイツ人らしい人 だったのでしょうね。アインシュタインとのやり取りは、 そんな彼を偲ばせます。イギリスに亡命後にドイツへ帰国しており、 プランクと同じゲッティンゲン市立墓地に眠っているそうです。 母国の土に帰りたい想いもあったのでしょう。 そしてきっと、 お孫さんのオリビア・ニュートンジョンも墓参りに来るのでしょう。関連URL(YouTubeへ:) https://www.youtube.com/watch?v=E-JGTk_WM1k〆TechAcademy [テックアカデミー] 【スポンサーリンク】以上、間違い・ご意見は 以下アドレスまでお願いします。 問題点に対しては適時、 返信・改定をします。nowkouji226@gmail.com2020/08/30_初版投稿 2023/01/15_改定投稿纏めサイトTOPへ 舞台別のご紹介へ 時代別(順)のご紹介 イギリス関係のご紹介へ ドイツ関連のご紹介へ 量子力学関係へ 【このサイトはAmazonアソシエイト参加しています】(2021年10月時点での対応英訳)Max Born and Probabilistic InterpretationSince M. Born is a Jewish German, he had a lot of trouble during World War II. Under such circumstances, he advocates “probabilistic interpretation”, which is an essential understanding of phenomena in the early quantum theory. To express the probability interpretation simply, it is an interpretation that the phenomenon related to the observation includes not only the uniquely obtained object but also the event observed with a certain probability. In other words, the observed value is multiplied by the certain probability. It is permissible if it is a match.Born RelationshipsBorn has been dismissed as a professor in Germany, and he has been involved in the Russell-Einstein Declaration with an anti-war and non-nuclear stance. In this respect, he remains in Germany and lives a completely different life from Heisenberg, who participated in the development of the atomic bomb. By the way, Heisenberg is a student of Born. Oppenheimer is also a disciple. There was a time when Oppenheimer left a work called “Born-Oppenheimer approximation” and studied together. Both were of Jewish descent, so Born was chased by England andOppenheimer was chased by the United States. Born was deprived of his professorship during the Jewish exclusion movement. It was a terrible situation during the war. There is a well-known exchange in his interpretation. Einstein, who argued against Born’s idea of stochastic interpretation, likened the interpretation of quantum mechanics to dice play.[Quoted from Wikipedea: Einstein’s famous words “He (God) does not play dice” is 1926 It was stated in a letter to Born. ]In 1927, the year after this letter was exchanged, Heisenberg established an uncertainty relationship, and the 5th Solvay Conference using photographs will be held on the top of this site. [October] There is a serious discussion about the essence. It was an era when human understanding changed drastically. Probabilistic interpretation is a major paradigm shift for human thought. Born’s thinking changed his way of thinking.Finally the trivia storyOne of Born’s grandchildren was the singer Olivia Newton-John. I also found out when writing the first draft, but it’s surprising. Imagine that Born was a German person. The interaction with Einstein is reminiscent of him. He returned to Germany after his exile in England and is sleeping in the same Göttingen Cemetery as Planck. Perhaps he also wanted to return to his homeland. And I’m sure his grandson Olivia Newton-John will come to visit the grave.