物理学への道標【科学史から】

こんにちはコウジです。「エジソン」の原稿を改定します。投稿作業としては関連リンク、内部リンクの改定、個別の人物の追加をしています。今後もご覧下さい。また、ブログ宣伝でツイッター使います。
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アメリカ育ちのエジソン

エジソンはアメリカの発明家です。彼の逸話を聞くと、

閃きの喜びとか達成時の感動が沸き起こります。

エジソンの発明品は蓄音器、電灯、活動写真と

多岐にわたります。研究所はニュージャージの

メンロパークにありました。その街は

今では有名な発明家であったエジソンにちなんで

街の名前がエジソンと改名されている程です。

また、個人的な話になり恐縮ですが、

初めて私が買ったCDが

ボン・ジョビの「New Jersey」でした。

何となく私が想像してた同州の楽しそうで

何かを生み出す活気のある雰囲気は

エジソンが研究所を構え、活動する中で

生まれた部分もあるのですね。きっと。

そんなエジソンは幼少時代から苦労を重ねています。

彼が残した有名の言葉を改めて書き下します。

「天才は99％の汗と１％の才能（で出来ている）」

睡眠時間を削り、時に発想に浸り現実を忘れ

次から次へと発明を繰り返しました。図書館に籠り

独学で色々なことを学び正規の教育を受けずに

試行錯誤を繰り返します。例えば、算数で「１＋１＝２」

と教わっても「二つの粘土を混ぜた時に一つになるのに

何故この場合は１ではなく２なのか？？」という視点

を持ち反論しています。こんな話が語りつかれている

自体がいかにもアメリカ的なのかな？と思いますが、

思考の柔軟性を保ち続ける為には

必要な吟味であるとも言えます。

発明家エジソン

その後、投票記録の機械、株式相場表示機、

電話、蓄音機、白熱電球と発明を続けます。

蓄音機を世間に広めた時は

「機械の中に人が居るわけがない！」と

驚きの反論を受けたほどです。

晩年は会社経営から身を引き、

霊界との交信が出来るか、といった

関心を持ち試行錯誤していました。

多くを残して84歳で亡くなっています。

まさに語り継がれ続けている偉人です。
〆

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（2021年9月時点での対応英訳）

Edison raised in the United States

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

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

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

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

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レントゲンの発明者レントゲン

レントゲンと言えば、その人の名よりも

その名を使った装置が思い浮かぶでしょう。

以下ではレントゲンという言葉は

人の名前として使っていきます。

レントゲンはドイツ生まれの偉人です。

彼の時代にはハインリヒ・R・ヘルツ等

によって真空放電や陰極線の議論が

なされていました。今風に考えたら

対象は単なる粒子とか波ではなく、

2面性をもった「波動関数で記述される

電子の一団である」と言えますが。

レントゲンの時代には電子の知見は不明確でした。

数キロボルトの電圧を加えた真空管において

蛍光現象が見受けられるのが陰極線です。

一般の電流の知識からは＋方向からー方向

（プラス方向からマイナス方向）へ電流が流れますが

陰極線は―方向から＋方向に現象が

確認出来るのです。＋と−の間に遮蔽物

を置くと遮蔽物から＋方向で現象が見られません。

つまり電子はマイナス方向から出ていたのです。

レントゲンの業績

そして、レントゲンは遮蔽物の画像を研究します。

まずレントゲンは実験結果を重視してます。

X線が人体を透過した後の写真を

大衆に見せました。ネーチャやサイエンス

といった有名雑誌に投稿し、議論して

事実を明らかにしていきました。

その方法は先ず磁場に作用する

陰極線の実験を積み重ねます。

陰極、陽極、検出対象として

色々な物資を試し、

鉛は通さずガラスは透過する

といった事実を明確にします。

説明が細かくなり恐縮ですが、

陰極線の陰極・陽極間に検出対象があり、

検出対象から放射されるのがX線です。

検出対象に蛍光物資を使った所が

レントゲンのオリジナリティですね。

また波長に着目すると波長が1pm ~ 10nm程度の

電磁波であるという事実も重要です。

そうした仕組みで磁場から力を受けない

X線を発見して、突き詰めていったのです。

レントゲンの人となり

その後の成果で原子が崩壊・融合する過程で

放射線が出てくる知見が集約されてくる訳ですが、

後の素粒子での議論につながる種が、

レントゲンによって沢山まかれていた訳です。

また、レントゲンを偲ばせるエピソード
を３つ、ご紹介します。

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

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

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

〆

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X-ray inventor,Roentgen

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

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

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

Roentgen’s achievements

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

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

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

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

Roentgen's portrait

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

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

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

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

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Ｌ・E・ボルツマン【1844年2月20日 〜 1906年9月5日】

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ボルツマンの生い立ち

その名はLudwig Eduard Boltzmann。

ボルツマンはオーストリア・ウィーン出身の

物理学者にして哲学者です。

カノニカルな（統計的な）議論の他に

電磁気学や熱力学、それらを扱う

数学の研究でボルツマンは業績を残しました。

ウィーン生まれ。

ボルツマンは子供時代にピアニストである

A・ブルックナーからピアノを学んでいます。

指導者としてのボルツマンの業績としては

エーレンフェストが博士論文を書く時の

指導が挙げられます。後程もう少し言及しますが

エーレンフェストの定理にはボルツマンの

信念が込められていると言えるでしょう。また、

科学史から見てもボルツマンの原子認識の流れ

は大きな一歩だったと言えます。ここでの一歩が無ければ

素粒子やブラウン運動のイメージは

湧かなかったでしょう。

ボルツマンの研究業績

そんなボルツマンの墓には

S=k LogWと書かれています。

そこでいうSとはエントロピーというパラメターで

対象系の乱雑さを表します。

ｋ（またはkBと記載します）という

パラメターを定めて

ボルツマンが定量化した概念です。

クラウジウスが使ったエントロピーを

ボルツマンが再定義した、とも言えます

「乱雑さ」は統計力学において

温度T、容積V、圧力P等と関連して

ボルツマンの関係式として定式化されました。

ボルツマンの研究業績の中で特に

私が関心をもつのは

原子論に関しての現象把握です。

観測に直接かからない

「原子」は色々な見方をされていました。

そんな原子に対して

ボルツマンは「乱雑さ」または

「無秩序」の度合いという

新しい物理量である「エントロピー」を使い

原子の実在に近づいていったのです。

結果として

対立する考えが物理学会で生じていて

原子モデルを使うボルツマンと、

実証主義で理論を進める

エルンスト・マッハの間で論争が続きます。

原子論モデルを大きく進めるプランクの登場まで

その後、何年間も必要なのです。

そして、残念なことに、、

ボルツマンは晩年に精神障害に悩み

自ら命を絶つという悲しい最期を遂げています。

ここで、暫し物理学は大きな

壁に突き当たってしまったように思えます。

沢山の天才達が問題の大きさに畏怖したのでしょう。

ボルツマンはピアノが好きでした。

花を手向ける場所がありますよね。

〆最後に〆

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（2021年9月時点での対応英訳）

Boltzmann's upbringing

Its name is Ludwig Eduard Boltzmann.

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

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

Boltzmann's research achievements

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

　レイリー卿について

この原稿ではＵＲＬに爵位である

”Baron Rayleigh”を使っています。

その名を改めて書下すと、第3代レイリー男爵

ジョン・ウィリアム・ストラット

John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh

分かり易い業績で紹介していくと、レイリー卿は

晴れた日の空の青さを説明しました。

子供が、「空はなぜ青いの？」って聞いた時に、

どうこたえるか考えてみて下さい。。

その業績

専門的に言えば散乱光の研究をしていた訳です。

そんなレイリー卿は入射波と反射側の散乱波を考え、

それらの波長と空気中の分子の性質を考えたのです。

結果、昼間の空は青く、夕方は赤いのです。

レイリー散乱と呼ばれる考え方です。

別途、ご紹介している

クィーンのブライアンの研究とも関連しています。

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

またその他のレイリー卿の業績は、

地震の表面波の解析（レイリー波）、

ラムゼーと研究したアルゴンの発見、

初期段階の熱放射理論である

レイリー・ジーンズの法則等があります。

その人柄

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

またレイリー卿の素晴らしい栄誉を連ねていくと

コプリメダル受賞、ノーベル賞受賞、

第２代キャンデビッシュ研究所所長、

標準局（イギリス国立物理学研究所）の運営理事会議長

と続きます。何より

人材を育てた業績は大きく、ジョセフ・ジョン・トムソンや

ジャガディッシュ、チャンドラ、ボースを育てました。

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

〆

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[2021年9月時点での対応英訳]

About Sir Rayleigh

In this manuscript, the URL "Baron Rayleigh" is used.

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

Introducing his easy-to-understand achievements,

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

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

Achievements made by Sir Rayleigh's 

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

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

 Personality of Sir Rayleigh

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

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

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メンデンホールはいわゆる「お雇い外国人」さんです。工部省の475人に次ぐ296人を文部省が招へいしていました。その中の一人です。名前の綴りはThomas Corwin Mendenhallです。アメリカのオハイオ州生まれです。アメリカから先だって来日していた動物学者であるE・S・モースの推薦でメンデンホールは1878年に東京帝大の物理教師となります。黎明期の日本教育に先鞭をつけたのです。

メンデンホールは設立されたばかり東大理学部観象台の観測主任となり気候を観測しました。実際に1879年1月から2年間にわたり東京本郷で気象観測に従事したのです。メンデンホールは直接気象に関わるのみではなく日本で地震が頻発する環境に着目し、そうした事情を考慮して、観象台に地震計を設置を導入していきました。当時の日本では一般にそうした観測環境に対しての知見が乏しかったかったのです。結果として地震観測に関する業績を残し、日本地震学会の設立につながっていきます。メンデンホールはこの側面でも日本の教育に貢献をしています。

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

日本の物理学者では特に、田中館愛橘がメンデンホールから力学、熱力学を学んでいます。師ともいえるメンデンホールとの出会いは愛橘に多大な影響を与えたと言われています。例えば、1879年(明治時代）にメンデンホールを通じてエジソンのフォノグラフの情報を得て、実際に田中舘は試作をしています。音響や振動の解析を試みてい定量的な解析が日本で始まったのです。また、田中舘はメンデンホールによる重力測定に参加し、東京と富士山で作業しました。

メイデンホールは2年の赴任の後にアメリカへ帰国をしましたが、海岸陸地測量局長時代にアメリカの州境と国境のを測定して定めました。緯度、経度で州境が引かれている現在のアメリカの州の形を作ったのです。メイデンホールの業績は評価されていて、アラスカの氷河のひとつに今でもメンデンホール氷河という名前が残っています。メイデンホールの局長時代の仕事に関連して命名されています。

〆最後に〆

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（対応英訳）

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

Menden Hall was just established and he became the chief observer of the Observatory of the Faculty of Science at the University of Tokyo, observing the climate. He actually engaged in meteorological observations in Hongo, Tokyo for two years from January 1879. Menden Hall focused not only on the weather directly but also on the environment where earthquakes occur frequently in Japan, and in consideration of such circumstances, we introduced seismographs on the observatory. In Japan at that time, I generally wanted to have little knowledge about such an observation environment. As a result, he left behind his achievements in seismic observation and led to the establishment of the Seismological Society of Japan. Menden Hall also contributes to Japanese education in this aspect.

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

Among Japanese physicists, Tanakadate Aikitsu is learning mechanics and thermodynamics from Mendenhall. It is said that the encounter with Mendenhall, who can be said to be a teacher, had a great influence on Aitachi. For example, in 1879 (Meiji era), Tanakadate actually made a prototype after obtaining information on Edison's phonograph through the Mendenhall. He tried to analyze acoustics and vibrations, and quantitative analysis began in Japan. In addition, Tanakadate participated in the gravity measurement by Mendenhall and worked in Tokyo and Mt. Fuji.

Maiden Hall returned to the United States after two years in office, but he measured and determined the borders and borders of the United States when he was Director of the Coastal Land Survey. He created the shape of the current American state, which is bordered by latitude and longitude. Maidenhall's achievements have been well received, and one of Alaska's glaciers still retains the name Mendenhall Glacier. Named in connection with his work as director of his Maiden Hall.

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その名は

ジョサイア・ウィラード・ギブズ

Josiah Willard Gibbsです。

米国コネチカット州に生まれて

イェール大学で博士号をとります。

その博士号はアメリカ大学での

最初の工学博士だったそうです。ギブズは

米国における先駆者だったのですね。

そして理学博士でなくて工学博士って所が

アメリカっぽいなと思いました。そして、

物理学者ギブスの父は同名で

宗教文学（解説はWikipedia）

の教授です。古き時代のアメリカですね。

その後、

ギブスは修行時代として、

パリ、ベルリン、ハイデルベルクで

一年ずつ滞在します。

今の感覚ではピンとこないのですが、

彼の人生で地元を離れたのは

この三年間だけだったそうです。

ギブズの業績

ギブスの業績として大きいものは物理学への

「統計手法」の導入でしょう。

個々の粒子固有の性質は別に考え、

粒子集団が持つ性質を統計的に

まとめあげていく事でその性質が

熱力学的な特性につながっていくのです。

その考えをまとめた論文を読んだ

マクスウェルは大変感動をして、

自身の思いを伝えるために石膏模型

を作ったと言われています。そして、

その抽象的な模型をギブスへ送ったのですが、

模型は今でもイェール大学で

大切に保管されているそうです。

ギブスのスタンス

数理的手法を物理学に取り入れたギブスですが、

その立場（スタンス）を表現している言葉をご紹介します。

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

【（私の訳）

数学者は望むがままに物事を言えますが、

物理学者は何とかして、しゃっきりと

物事を伝えなくてはいけないですよ。】

数学者と物理学者は社会から

求められている物が違うので

視点を変えていかねばいけないと駄目です。

ギブズの暮らし　

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

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

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

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

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

〆

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His name d Gibbs

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

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

And he thought that the doctor of engineering,

not the doctor of science, was American.

And the father of physicist Gibbs is a professor of

religious literature (to Wikipedia)

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

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

for one year each as his training period.

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

for the last three years in his life.

Gibbs achievements

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

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

Gibbs's stance

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

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

Mathematicians and physicists have

different perspectives because

the things that society demands are different.

Gibbs life

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

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

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

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

〆

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マッハの人生についての概観

以前ご紹介した石原さんはアインシュタイン直後の時代の一人、今回はご紹介するエルンスト・マッハはアインシュタインに影響を与えた一人です。その存在と考え方は当時の物理学会と思想の世界に大きな影響を与え、後の認識論に影響を与えました。ボルツマンやプランクがマッハの議論の土台を参照して独自の論理を展開していきます。

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

マッハの業績と独自性

エルンスト・マッハはオーストリアに生まれた

物理学者です。その研究範囲は

数学・物理学・感覚分析・心理分析に及びます。

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

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

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

マッハの進めた認識改革

またマッハは物理学に於ける認識の変革

にも大きく関わりました。ボルツマン、

プランクらの実在論に対してマッハは

実証主義を展開し、自然に対する測定を

通じた認識の問題を議論しました。

観測者の感覚を重視した認識に対して

独自の立場を明確にしています。事物を

認識するのは認識者であって「個人個人の

感覚を通じて認識する過程」を含めて

マッハは議論を進めていったのです。そして、

音速をこえる時の画像は万人に説得力を持ちます。

　↑ cf;Wikipedia  パブリック・ドメイン　↑

我々は未だに音速を表現する際に「マッハ」

という単位で彼の名前を使い続けています。

それは後世・我々が出来た小さな評価だった

とも言えるのでは無いいか、と私は思っています

論敵も多かったマッハでしたが、しっかりと

今に残る確かな足跡を残しています。

〆最後に〆

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Mach life

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

Mach achievements and uniqueness

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

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

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

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

Mach's cognitive reform

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

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

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

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

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稀代の実験家Ｅ・Ｗ・モーレー

その名を書き下すとエドワード・ウィリアムズ・モーリー

（モーレーとも書く時もあります）晩年のオッペンハイマー

とかエジソンと同郷ですね。個人的印象としては

米国4台研究拠点の一つです。他は

カリフォルニア・シカゴ・コネチカット州だと思えます。

其々で最先端の議論が繰り広げられてきたはずです。

何より、モーリーはマイケルソン・モーレの実験で有名です。

別項でも記述しましたが、この実験ではエーテルの

存在に起因する「光速度の変化」は見てとれませんでした。

その事が結果として「光速度普遍の原理」に

繋がっていったのが歴史的な事実です。

モーレの歴史的な位置付け

更に話を掘り下げていくと、

この話は等速運動をする

慣性系においてローレンツやアインシュタインが

考えていたような系の間の関係式へとつながり、

その関係式が更に考える為の材料となって

相対論の理論体系が構築出来ています。

理論の起点と確認点はあくまで実験で

確かめられた自然界の事実なのです。

こういった理論と実験の両輪を考えていく

ダイナミックさが物理学の醍醐味です。

その議論の中で

モーレの仕事は大きな役割を果たしました。

 

その他。モーレーは、熱拡散に関する研究を行い、

磁場中の光速に関する研究を行い、実績を残しています。

 

〆　

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If you write down the name, Edward Williams Morley,

A physicist born in New Jersey, USA. Speaking of New Jersey, it's the same hometown as Oppenheimer and Edison in his later years. As a personal impression

It is one of the four research bases in the United States. The other seems to be California, Chicago, Connecticut. There must have been discussions in each case. Above all, Morley is famous for Michaelson Moret's experiments.

As described in another section, the "change in speed of light" due to the presence of ether could not be seen in this experiment. It is a historical fact that this led to the "universal principle of the speed of light" as a result.

Further digging into the story, we can derive the relational expression between the systems that Lorenz and Einstein thought in the inertial system that moves at a constant velocity, which becomes the material for further consideration and the theory of relativity. The system has been built.

The starting point and the confirmation point of the theory are the facts of the natural world confirmed by experiments. The dynamic of thinking about these two wheels of theory and experiment is the real thrill of physics.

others. Morley has a track record of conducting research on thermal diffusion and research on the speed of light in a magnetic field.

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多くの業績を残したトムソン

始めに、本稿のURLは”Baron Kelvin”を使っています。

名前としてはトムソンなんですが、ケルビン男爵

としての別名も持っていたからです。

その名を詳細に記すと、

初代ケルヴィン男爵ウィリアム・トムソン

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

トムソンは熱力学や電磁力学で

沢山の研究成果を残してます。

彼は僅か10歳でグラスゴー大学へ入学しました。

トムソンの父がグラスゴー大で教鞭を

とっていた事実はある様ですが、

それを別にしても早熟ぶりに驚かされます。

その後、トムソンはケンブリッジで勉学を進め、

22歳でグラスゴー大学の教授になり、

イギリスの大学で初めての物理学研究室

を立ち上げました。

トムソンの広めた諸概念

1845年の論文では、ファラデーの理論を

数学的に整え回路近辺の空間を考えてます。

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

また、トムソンは数学的表現である「ベクトル」
を「使い始めた」人であると言われています。

ハミルトンが別途ベクトルの概念を使っている

ようですが、ハミルトンは四次元空間の定式化

の中で使っています。これに対してトムソン卿は

ベクトルの概念を使って実際に起きている現象を

数学上で（ベクトル表現で）

より現実的に対応させているのです。

また、

物理学者としては別にJ・J ・トムソンが居ます。

更に、電磁気学から量子力学への移行する中での業績としては磁性に関するものがあります。ファラデーが見つけた常磁性という概念を説明する為にトムソン卿は感受性・透磁率といった概念を固有の物質で考えていきました。後に「スピン」等の概念を考える土台をトムソンが作っていったと言えないでしょうか。

多くを残したトムソン

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

〆

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

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

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

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

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

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

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

Works of Thomson 

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

In addition, there is another physicist, JJ Thomson.

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

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

〆

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その名は正しくはグスタフ・ロベルト・キルヒホフでGustav Robert Kirchhoff,とつづります。1824年に現在のロシア領カリーニングラードであるケーニヒスベルクで生まれました。生まれ故郷にあるケーニヒスベルク大学で学び、26歳でブレスラウ大学員外教授に就任しています。
キルヒホッフについて伝えられている内容は主に業績となりますので、本稿は時代背景をもとにして研究内容を中心とした記述を纏めたいと思います。私自身がドイツ系の人になったつもりで出来るだけ正確に記載したいと考えています。ロシアをドイツ語圏と見てるのは強引だと思いますが、そこの考察は後程。;）

実際にキルヒホッフの業績の中で有名なものは�@電気回路におけるキルヒホッフの法則、�A放射エネルギーについてのキルヒホッフの法則、�B反応熱についてのキルヒホッフの法則です。それぞれにとても大事な考察だったといえるでしょう。

まず第一に、回路におけるキルヒホッフの法則が最重要です。別言すれば一番知られています。当然と言えば当然の事実を明言化しているだけだ、とも言えるのですが「回路網中の任意の接続点に流入する電流の和は 0（零）である」というのが第一の法則です。正確にはキルヒホッフの第一法則というべきでしょうが、本稿では単純に「第一の法則」または「第一法則」と省略します。この時代には自由電子運動論を裏付ける理論はありません。電子を直接観測にかけるどころか原子や電子のサイズも想像がつかないで、あくまで電子は一つのモデルでした。こうして考えた時に、正直者のドイツで学んだ人は出来る事実で話を組み立てます。つまり出来るだけ正確に観測を続けて観測結果を蓄積して、観測事実の相互関係を定量化するのです。

当時は電源と抵抗の単純な回路を考えた時に夫々を要素と考えて回路に落とす作業自体にも議論があったでしょう。つまり、我々が当たり前に書いている回路図も国際度量衡といった枠組みが無くて、ヨーロッパの一部の人々が使うだけの不可思議な記号だったのです。知る人ぞ知る知見だったとも言えます。そんな回路上での一点を考えたら入り込む電流と出ていく電流の総和が等しい。（実験事実によると）ゼロとなるという事実が第一法則なのです。この法則は今、電気工学（ひいては現代産業）で幅広く応用されています。

そして次に、キルヒホッフの電圧則はキルヒホッフの第2法則とも呼ばれます。回路を考えたときに回路網中の任意の閉ループを考えてみて構成する部分的な電圧を計測したとき、任意の分け方で考えた起電力の総和と電圧降下の総和は等しいのです。抵抗、電球、電線電池からなる回路で何が電気を起こしていて、何が消費するか考えてみてください。

そして再強調しますがこの時代には電子の存在は今より不確かです。今の学生が教科書を読んだときに漫画的な丸い物体（模式的な電子の姿）を見て想像するような作業ができないのです。力学と比べて電磁気学や熱学はまとめ難い側面があります。実際には電圧を生じる電池のような物質があり、電気を流し抵抗を持つ同線等の要素を細かく考えていくことで、回路間の色々な場所での電圧降下をかんがえていき、キルヒホッフは第二法則を確立することが出来たのです。

そして1859年にキルヒホッフは黒体放射におけるキルヒホフの放射法則を発見しました。電子の運動でオームの法則に従い議論されるのに対して、熱放射は空間での現象に対しての考察です。また、別の空間的な考察としてキルヒホッフには分光学での考察も行っています。フラウンホーファーが発見したいわゆるフラウンホーファー線（太陽の光線を分解した時に現れる特徴的な吸収）がナトリウムのスペクトルと同じ周波数帯に見受けられると示し、（今で言う分光学的方法で）太陽の内部にあると思われる元素を同定できることを示しました。他に音響学、弾性論に関しても先進的な研究を行っています。

〆最後に〆

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（対応英訳）

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

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

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

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

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