University of Chicago

ロバート・シュリーファー
【超電導を理論化したBCS理論を提唱】

超伝導の理論
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【1931年5月31日 ~ 2019年7月27日】


【引用:Wikimedia Commons“John R. Schrieffer”】

 BCS理論を構築したシュリーファー

BCS理論を作った3人の中の一人が

シュリーファーであって、

BCS理論でのSはシュリーファのSです。

BCS理論自体の説明は他のメンバーである
バーディーンクーパーのご紹介の中で
解説していますので繰り返しません。
超伝導を微視的に解説した理論です。

シュリーファーの人物像と研究のひらめき

ジョン・ロバート・シュリーファーは、理論物理学者の中でも
「ひらめき型」の研究者として知られています。

BCS理論の完成において決定的だったのは、彼が電車に乗って
移動中に思いついたとされる波動関数の形でした。
このアイディアにより、超伝導状態を記述する理論が
一気に完成へと近づいたのです。

彼の役割は、ジョン・バーディーンレオン・クーパーが築いた
物理的な直観を、一つの美しい数式として結晶化することにありました。

また、若い頃から電子工学に強い関心を持っていたことも特徴的です。
ロケットや無線といった実践的な趣味を通じて、「見えない現象を扱う感覚」
を身につけていたことが、後の理論構築にも影響していたと考えられます。

研究者としては寡黙で、どちらかと言えば内向的な性格だった
とも言われています。その分、一つの問題に深く集中する力に優れており、
短期間で決定的な成果を出すタイプの研究者でした。

 シュリーファーと超電導の研究

シュリーファは少年時代には手作りロケットを制作したり、
アマチュア無線が好きだったりする電子工学好きな少年でした。

そんなシュリーファはMIT(マサチューセッツ工科大学)で
半導体の研究を当初進めていました。特に半導体表面での
電子の振る舞いを研究していたのです。そして後に超伝導現象の
研究に移ります。シュリーファーの業績は、
物理現象を

「一つの波動関数で記述する」という量子力学の美しさを体現したものでした。

シュリーファ達がBCS理論をまとめた後、世界での研究は常温での超伝導実現に向けた研究が進んでいます。常温高圧環境下で現象を起こしたりする試みがされていて、マイナス百数十ケルビンまで転移温度は近づいてきています。

現実には実現が難しい様な高圧をかけた時に、常温で超電導現象が実現した報告もあります。私が研究していた時代には青学の秋光先生や東工大の細野先生が挑んでいました。

それぞれご存命かと思われますので詳細は控えます。

科学史と言うより最前線に近いかと思えますので。

ご本人達にしてみれば未だ少し、

「今でも研究してますよ!」って気持ちも

あるのではないかとと思えるのです。

 シュリーファーの晩年

話し戻って、シュリーファは1957年から米国代表の立場で英国バーミンガム大学とコペンハーゲンのボーア研究所で超電導の研究を続けています。そして残念な事に、晩年に自動車事故を起こし人を殺めてしまい、懲役を課されています。カリフォルニア州サンディエゴにある刑務所で懲役に服しました。

素晴らしい研究のセンスとうっかりミスを犯してしまう性格は共に
シュリーファの人生に影響を与えました。この出来事は、優れた研究者
であっても一人の人間として社会的責任を負っていることを
改めて考えさせるものです。こんな話をするのは事故当時
シュリーファは免許停止中だったからです。
立場のある人間であれば尚更、責任を持った行動が求められます。

それだから、この話を知って「とても残念」です。
バーディン教授の人を集める性格とシュリーファー教授の
人を遠ざけてしまう性格は対象的に思えてしまうのです。

バーディンは仲間とトランジスタを開発して、別途BCS理論をつくりあげて
仲間の輪を広げました。その過程で出会った日本人、中嶋貞雄
アメリカに呼んで、
もてなしていたりします。朗らかなアメリカ人のイメージです。

反面、シュリーファーは立派な立場をいくつも受けた後に
人を殺めてしまいました。朗らかなアメリカ人として
単純に語れない人生です。こんな話を我々は
大きな教訓として考えるべきだと思います。

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2020/09/17_初稿
2026/03/06_改定

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(2021年11月時点での対応英訳)

Schrieffer of BCS theory

One of the three who created the BCS theory is Schrieffer, and the S in BCS theory is Schrieffer’s S.

Research on Schrieffer and superconductivity

When he was a boy, Shrifa was a boy who loved electronics, making handmade rockets and ham radio. Such Schrifa was initially conducting research on semiconductors at MIT (Massachusetts Institute of Technology). He was especially studying the behavior of electrons on the surface of semiconductors. And he later moved on to study superconducting phenomena.

After Schrifa et al. Summarized the BCS theory, research in the world is progressing toward the realization of superconductivity at room temperature. Attempts have been made to cause phenomena in a normal temperature and high pressure environment, and the transition temperature is approaching to minus one hundred and several tens of Kelvin.

There is also a report that the superconducting phenomenon was realized at room temperature when a high voltage that was difficult to realize in reality was applied. When I was studying, Professor Akimitsu of Seigaku and Professor Hosono of Tokyo Institute of Technology were challenging. I will refrain from detailing each of them as they may be alive. I think it’s closer to the front line than the history of science. For the people themselves, I think they may have the feeling that they are still researching!

Schrieffer’s later years

Returning to the story, Schrifa has been studying superconductivity at the University of Birmingham in the United Kingdom and the Bohr Institute in Copenhagen since 1957. And unfortunately, in his later years he had a car accident, killed a person and was sentenced to imprisonment. He was sentenced to jail in San Diego, California. Both his great sense of research and his inadvertent mistaken personality have influenced Shrifa’s life. He wanted him to live a life with a sense of tension if possible. I tell this story because Shrifa was out of license at the time of the accident.

If you are a person in a position, you are even more required to act responsibly.
So I’m very sorry to know this story. The character of gathering Professor Bardeen and the character of keeping Professor Schrieffer away seem to be symmetrical. Bardeen developed a transistor with his companions and created a separate BCS theory to expand the circle of his companions. I invite Sadao Nakajima, a Japanese who I met in the process, to the United States for hospitality. It is an image of a cheerful American. On the other hand, Schrieffer killed a person after receiving several good positions. It’s a life I can’t talk about as a cheerful American. I think we should consider this story as a big lesson.