物理学への道標【科学史から】

　ヤフーブログ終了の教訓から登場場所の整理をしていますが（http://wwwのドメインを信頼した作業です）、それに伴い、以下にＳＥＯ対策で「ジュール」の原稿を投稿します。

また、当ブログへのアクセスを増やしたくてツイッターしてて、以下の4アカ計で考えて4/4（日）朝の時点で、前日と比較すると【11355⇒11366】です。こんなペース。焦らず作業。
�@コウジ＠kouji_�Aバンドリ好き太郎_�B浩司_�Ckouji kazeno

【以下が投稿原稿です】

その名を書き下すとジェームズ・プレスコット・ジュール_ : James Prescott Joule。イギリスに生まれたジュールは生涯、実験家として実験を続け、科学史に残る多くの実験成果を残しました。一生を通じて大学等で研究職ではなく、家業の醸造業を営むかたわらで研究をしました。そんな生活の中でジュールの法則、熱の仕事当量の数値化等の業績を残したのです。

ここで一般の人でも更に分かり易い表現をしてみたいと思います。ニュートンが考え始めた力学の考えは物体の運動を表す手段としてとても便利でした。リンゴみたいな球状の運動は質点の運動に置き換えられて空気抵抗や摩擦といった外乱の概念も取り入れやすかったのです。また、マクスウェルらが確立していった電気の体系でも仕事が議論され数値化されました。一方で温度計で測る熱というパラメターは運動の世界とは別に話されていく現象でした。熱に応じて物質が変質していったりする話は運動の話をしている話とは繋がり難かったのです。ジュールは電気や運動の話で出てくる「仕事」という概念と「熱」という概念を結びつけました。

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そうした作業でジュールは熱力学の発展に大きく貢献しました。今でも熱量の単位にはジュールが使われていて、その名は色々な人が耳にします。ジュールは病弱だったので正規の学校教育は全く受けていません。自宅で家庭教師をつけて学習を行っていました。その1人には、原子論で有名なジョン・ドルトンがいて3年間にわたり科学や数学の初歩を教えていたと言われています。

ジュールの確立した概念である熱量は高校生でも分かる物理量とつながります。具体的に熱量Qは、流した電流Iの自乗と、導体の電気抵抗Rに比例していて

これは現在ジュールの法則と呼ばれています。またジュールは、おもりの力によって水中でコイルを回転させる実験細管からの水の圧出による発熱を測定する実験を行い熱の仕事当量の測定を行って、熱自体が仕事に転化すると示したのです。最終的には羽根車による熱の仕事当量測定装置を使います。

Credit:Wikipedia

そうした活動の中で、ジュールはトムソン、ジョージ・ストークス、マイケル・ファラデーと意見交換をするようになり自宅で実験を続けた結果、確かに膨張させると温度が下がることが定量的に確認出来たのです。ジュール＝トムソン効果と呼ばれる現象でした。

実験の行き過ぎでご近所さんから苦情を受けたり、奥様が亡くなったり、電車の事故を目の当たりにしたりしてジュールの気分は沈み引きこもり生活を送っていた時期もあったようです。そんなこともあり、マンチェスターに大学が出来ても教授職にはつきませんでした。

晩年ジュールは公的な年金や補助金を財源にして実験をしていました。裕福だったジュール家は実験に私財を捧げてしまった、とも言われています。ジュール自身はセールにて70歳で亡くなっています。そして、その墓石には仕事当量の値が刻まれています。

nowkouji226@gmail.com

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