@コンプトン
A高木 貞治
Bヴィルヘルム・C・W・ヴィーン
Cハリー・ナイキスト
DJ・J・サクライ
E矢野 健太郎
F西嶋 和彦
【@コンプトン原稿】
コンプトンは波動の粒子性を示した実績と
マンハッタン計画で指導的役割を
果たしたことで知られています。
![](https://www13.a8.net/0.gif?a8mat=3BM4S0+EPADKI+42HM+5ZEMP)
コンプトンは1919年にイギリスのキャンデビッシュ研究所
に留学し、そこでガンマ線の散乱・吸収を研究します。
そこで「波動のコンプトン効果」を発見するのです。
この考えは今では量子力学の基幹をはしていますが、
大まかには以下の理解をしていれば良いと思います。
つまり、「微視的に物事を考え始めた時に
粒子性と波動性が同時に具現化する」ということです。
具体的に量子力学では不確定関係という枠組みで
物事を考えますので2つの値が同時に確定しなかったりします。
例えば位置と運動量を同時に確定しません。
また、時間とエネルギーを同時に確定しません。
但し、時間×エネルギーや位置×運動量といった値を
物理量として確定出来るのです。
これは作用と呼ばれる物理量です。
以上は量子力学を理解した人々には納得出来ても
一般の人々には中々説明がし辛い部分です。
誤解無く伝わっているかいつも不安になります。
そんな意識改革をコンプトンが進めていたのですね。
ガンマ線に粒子性が見受けられたのです。
![](https://www12.a8.net/0.gif?a8mat=3BM2FK+679KMQ+46SW+5Z6WX)
また、コンプトンはマンハッタン計画を進めた
主要メンバーでもあります。そもそも原子爆弾は
原子炉の製造から計画しなければいけません。
そこでウランをプルトニウムに変換して、
プルトニウムとウランの混合物から
プルトニウムを分離するプロセスが必要です。
コンプトンはこのプロセスをSEとして設計して
プロジェクトが進んでいく現場で働きました。
また、原子爆弾を兵器として使用するには
敵国で使用時出来るだけ早くに最大限の攻撃力を
発揮しないといけませんが、損場兵器を設計する方法
についてもコンプトンは設計をしていきました。
なお同計画はオッペンハイマーの設計もあり、フェルミや
ローレンスとの議論も経ています。全米の知能を集め
計画を進めていたのです。
そしてコンプトンの業績はノーベル賞を初めとする
蒼々たる栄誉で称えられています。
それと同時に、マンハッタン計画の主導者として
計画自体の是非を論じる際に何度もその名があがります。
もともとは、コンプトンはもともと星の好きな少年でした。
そんな始まりからガンマ線の究明に話が進みましたが、
彼の名はガンマ線検出の為のNASAの衛星に残されています。
![](https://www18.a8.net/0.gif?a8mat=3BMIYE+D2CGOI+4C9U+62U35)
![](https://www14.a8.net/0.gif?a8mat=3BM4S0+EPADKI+42HM+5ZMCH)
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2020/11/7_記
![](https://www18.a8.net/0.gif?a8mat=3BM4S0+F8XOJ6+3OQW+656YP)
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【A高木貞治原稿】
今回、日本人数学者をご紹介します。
高木貞治と書いて名前を「ていじ」と読みます。
高木貞治は岐阜に生まれ現在の京都大学を卒業した後に
東京大学に進みます。現在の学校制度と異なるようで、
今時の言い方をしたら
京大で学位をとって東大でマスターをとった感じでしょうか。
![](https://www11.a8.net/0.gif?a8mat=3BOT51+AL1FXU+4LWS+5Z6WX)
その後、高木貞治はドイツへ留学してヒルベルトの教えを受けます。
現代の代数幾何学の原型を体系立てていったのでしょう。
そもそも、個人的に高木貞治の名を知ったのは
ムツゴロウさんの著作でした。たしか「ムツゴロウの青春期」。
その中で彼が高校時代に地元の先生に紹介された本が
高木貞治の「解析概論」でした。
バンカラな青春時代を過ごしたムツゴロウは
東大の物理学科に進み、最後はどうぶつ王国を作ります。
話戻って解析概論ですが、岩波文庫から出ていた
その本を私も買って、夢中で読んだ思い出があります。
![](https://www19.a8.net/0.gif?a8mat=3BMLAU+CAYIUQ+444I+5Z6WX)
なお、2011年の時点で日本国内における著作権の
保護期間満了に伴いネットで著作が公開され始めています。
【Wikisourceや青空文庫を見てみて下さい】
![](https://www14.a8.net/0.gif?a8mat=3BM4S0+EPADKI+42HM+5ZMCH)
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2020/11/8_記
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【Bヴィーン原稿】
その名を正確に記すとヴィルヘルム・カール・
ヴェルナー・オットー・フリッツ・フランツ・ヴィーン
:Wilhelm Carl Werner Otto Fritz Franz Wien
熱力学における黒体放射の研究で有名です。
![](https://www17.a8.net/0.gif?a8mat=3BQGMP+FNTINM+4LJQ+5ZEMP)
ヴィーンは東プロイセンで農夫の子
として生まれ、ベルリン大学でヘルツ
の元で学位を取ります。そこでの
学位論文は光の回析特性でした。
レントゲンの後任としてヴュルツブルク大学
で教鞭をとっています。
またヴィーンはドイツ物理学会で会長
を努めていて、前任はゾンマーフェルト
でした。
![](https://www15.a8.net/0.gif?a8mat=3BMLAV+5EORLE+4D4Y+5ZU29)
さて、ここまでヴィーンの記載を
調べていて断片的な印象を持ちました。
人柄が伝わらないのです。考えてたら
時代背景が大きいと思えてきました。
ヴィーンはドイツで生まれ
ドイツで亡くなっています。
その時代のヨーロッパは大戦を経ていて
特にドイツはユダヤ人を迫害し、
何人ものユダヤ人物理学者が
反ドイツの体制で活動していました。
ヴィーンはソルベーユ会議に出ていて
物理学会に関わっていたでしょうが、
政治絡みの考えは独自のものとなって
いたと考えます。修業を兼ねて他国へ
留学したり協同研究をしたりする
現代とは異なった環境にあったのです。
![](https://www11.a8.net/0.gif?a8mat=3BMLAU+CAYIUQ+444I+5Z6WX)
ヴィーンの法則はプランクの法則の極限
として考える事が出来ます。この法則は
反応を起こす物質の温度と放出される
電磁波の波長を関連付けますが、
対象物質の内部構造迄、踏み込んだ議論
が成された形跡はありません。現象の
不完全な定式化であって独自の理論です。
![](https://www15.a8.net/0.gif?a8mat=3BM3ZY+67V08I+4GHI+61JSH)
私の理解不足もありますが、
マッハとボルツマンの考え方の差異
が思い起こされます。ヴィーンもまた
伝統的な枠組みの中で葛藤していたの
でしょうか。いつかまた考えてみたい
と思えてきました。
それにつけても、
ヴィーンの法則は我々に新しい知見を
もたらしていて、物質内部での反応に対し
変化を定量的議論の枠組みに乗せて
次なる議論の礎を作っています。
確かな一歩でした。
![](https://www14.a8.net/0.gif?a8mat=3BM4S0+EPADKI+42HM+5ZMCH)
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2020/11/9_記
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【Cナイキスト原稿】
ナイキストはスウェーデンに生まれました。
1907年に家族がアメリカ合衆国に移り住み
その後、帰化しています。
その時点でナイキストはハイスクール修了
くらいでしょうか。アメリカの名門イェール大学
を卒業した後に1917年からAT&T研究所で研究します。
後にベル研究所で研究します。
![](https://www17.a8.net/0.gif?a8mat=3BMLAU+CAYIUQ+444I+5Z6WX)
ベル研究所でナイキストは熱雑音や
FB増幅器の安定性を研究しますが、
特筆すべきは離散化された信号の
サンプリングに関する物でしょう。
そのナイキストが提唱した周波数は
ナイキスト周波数と呼ばれ
信号処理の世界では基礎的な
理念となっています。実用的には
2の8乗である256から2.56倍の
サンプリング周波数を使い計測する事
でナイキスト周波数を保証しています。
![](https://www15.a8.net/0.gif?a8mat=3BM8QB+A36FSI+3UUW+BZO4H)
また、彼の考案したナイキスト線図は
極座標を使い対象系の安定性を議論します。
ナイキスト線図も系の安定性を考える為に
現代の信号処理の世界で使われていて
市販のアナライザーに機能として
搭載されています。
![](https://www14.a8.net/0.gif?a8mat=3BM4S0+EPADKI+42HM+5ZMCH)
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2020/11/10_記
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【JJサクライ原稿】
Jサクライの日本語表記は桜井純で日本生まれ。
私が使っていていた教科書でカタカナ表記
でしたので個人的にはカタカナ表記も好きです。
JJサクライは新制高校に在学していた
16歳の時期に留学生選抜試験に合格し、
アメリカに渡りました。学問好きの少年
だったのでしょう。その後、ニューヨーク
にある高校を卒業した後に、ハーバードを
主席で卒業しています。
![](https://www15.a8.net/0.gif?a8mat=3BQGMP+FNTINM+4LJQ+5ZMCH)
その後、JJサクライはコーネル大の院
で研究を進め、在学中に弱い相互作用の
考えを提唱しています。彼の研究では
弱い相互作用と強い相互作用が出てくるので
少し言及します。そもそも自然界には
4つの力があると言われていて、
ここでの2つは4つの内の2つなのです。
具体的に弱い力は、働く範囲が陽子直径
より小さいのです。また、素粒子や準粒子が
ボゾンを交換して相互作用する中で
弱い力は強い力や電磁学に比べ
数桁小さな力として作用します。
![](https://www14.a8.net/0.gif?a8mat=3BMIYF+604DDE+320A+BXIYP)
弱い相互作用は標準模型での
全てのフェルミ粒子とヒッグスボソン
に作用します。特にニュートリノは
重力と弱い相互作用のみを使って
相互作用します。弱い相互作用は
束縛状態をもたらしません。これは
重力が天文学的スケールで月と地球
の間の相互作用に関与していたり、
電磁力が原子レベルで互いに力を
与えあったりする束縛状態とは
異なるのです。また、弱い相互作用
とは違い強い核力は原子核の内部で
非常に強い束縛状態を持ちます。
別言すれば、弱い相互作用は
結合エネルギーに関与しません。
![](https://www16.a8.net/0.gif?a8mat=3BMIYE+D2CGOI+4C9U+60WN5)
JJサクライはこうしたメカニズムを
深く研究しました。そして49歳で
突然、他界してしまいました。合掌。
![](https://www14.a8.net/0.gif?a8mat=3BM4S0+EPADKI+42HM+5ZMCH)
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2020/11/11_記
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【E矢野健太郎原稿】
矢野健太郎は私が使っていた教科書の著者でした。
幾何学関係か解析学関係だったかと。
彫刻家の子として生まれ東京帝大で学びます。
矢野健太郎はは小学生時代にアインシュタインが
来日し刺激を受け、帝大の山内恭彦から
物理学の理解には代数幾何学が必要だ
と教えを受けました。物理現象のモデル化
の観点から有用性を感じたのかと。
![](https://www15.a8.net/0.gif?a8mat=3BQGMP+FNTINM+4LJQ+5ZMCH)
その後、矢野はカルタン先生の下で学ぶべく
パリ大学へ留学します。そこで纏めた博士
論文は射影接続空間に関する論文でした。
この頃から統一場理論に関心を持ちます。
戦後にはプリンストン高等研究所で
微分幾何学の研究をしていき、同時期に
在席していたアインシュタインと
交流を持ちます。奥様とアインシュタイン
が写った写真は大事に家宝としたそうです。
![](https://www16.a8.net/0.gif?a8mat=3BMIYE+D2CGOI+4C9U+60WN5)
矢野健太郎の著者は多岐に渡り、受験参考書の定番、
解法のテクニックは矢野健太郎の著作です。
またアイザックアシモフ、ポアンカレ、
アインシュタインの書物を日本に紹介
する際に監修をしたりしました。また、
矢野健太郎はバイオリンが好きでした。
![](https://www14.a8.net/0.gif?a8mat=3BM4S0+EPADKI+42HM+5ZMCH)
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2020/11/12_記
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【F西嶋和彦原稿】
西島和彦は茨城に生まれました。
東大を卒業後に大阪市立大学で教鞭
をとります。その後イリノイ大学で
教鞭をとります。
そんな経歴の中において、
西島和彦の業績として特筆すべきは
ストレンジネスの提唱でしょう。
素粒子の性質を吟味していく中で
当時は電荷量、バリオンといった値が
知られていたようですが、それに加え
てストレンジネスといったパラメター
を西島和彦は考え、素粒子の性質を
語る礎を固めていったのです。
![](https://www14.a8.net/0.gif?a8mat=3BMIYF+604DDE+320A+BXIYP)
西島和彦は学生時代に中野董夫、
マーレ・ゲルマンとストレンジネスで法則化
しました。強い相互作用や電磁相互作用
では反応の前後でストレンジネスが
保存されるのです。
![](https://www16.a8.net/0.gif?a8mat=3BMIYE+D2CGOI+4C9U+60WN5)
西島和彦らが考え出したストレンジネスは
直接観測にかかるものでは無く、
反応の前後で、ストレンジクォークと
反ストレンジクォークの
数を使って定義されます。
そして、ストレンジネスを使った
中野西島ゲルマン・モデルは坂田模型や
SU3モデルへ、クォークモデルと繋がり
素粒子の振る舞いを明らかにしていくのです。
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