物理学への道標【科学史から】

こんにちはコウジです！
「ナイキスト」の原稿を改定します。
今回の主たる改定はタイトルの再考です。ベートーベンは居ない時代。
初見の人が検索結果を見て記事内容が分かり易いように再推敲します。

SNSは戦略的に使っていきます。そして記述に誤解を生む表現がないかを
チェックし続けてます。ご意見・関連投稿は歓迎します。

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【1889年2月7日 ~ 1976年4月4日】

アメリカに帰化したナイキストの生まれ

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。
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。

その後にナイキストはベル研究所で研究します。アインシュタインがブラウン運動で考えた様に、
ナイキストは微視的な分子の運動と
巨視的に観測される物理量の間の応答関係を考えています。

ベル研究所でナイキストは研究を進め1926年に
ジョンソンが発見した熱雑音に対して、
「揺動散逸定理」を駆使して理論的な根拠を与えます。

ナイキストの熱雑音とは揺らぎという言葉
でも表現される新しい概念です。

例えば交流電流が流れる時の熱雑音を考えてみると、
流れる交流の周波数に関わらずに回路の設計とも
無関係に電流が流れる時点で熱雑音が生じます。

熱雑音とはそうした性質を持つ物理量なのです。

　ナイキストの様々な業績

また、
ナイキストは一方でFB（フィードバック）増幅器の
安定性を研究します。別途、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
処理手法でしょう。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
今や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から考えて、
2.56倍のサンプリング周波数を使い計測する事で
（現代主流となっている回路設計では）
ナイキスト周波数を保証しています。

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、
今でも市販のアナライザーに一つの機能として搭載されています。
そうした数々の成果をナイキストは残しました。

〆

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2020/11/10_初稿投稿
2023/08/11_改定投稿

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（2021年10月時点での対応英訳）

Nyquist naturalized in the United States

Nyquist was born in Sweden. He has been naturalized since his family moved to the United States in 1907. At that point, Nyquist will have completed high school. He has been studying at the AT & T Institute since 1917 after graduating from the prestigious Yale University in the United States. Nyquist then studies at Bell Labs.

As Einstein thought in Brownian motion, Nyquist considers the response relationship between microscopic molecular motion and macroscopically observed physical quantities. At Nokia Bell Labs, Nyquist pursues his research and uses the "fluctuation-dissipation theorem" to provide a rationale for the thermal noise discovered by Johnson in 1926. The thermal noise there is also expressed by the word fluctuation. For example, considering the thermal noise when an alternating current flows, it occurs when the current flows regardless of the frequency of the flowing alternating current and regardless of the circuit design. Thermal noise is a physical quantity that has such properties.

Various achievements of Nyquist

Nyquist also studies the stability of FB amplifiers, on the other hand. Separately, what should be noted is the processing method related to sampling of discretized signals. The frequency advocated by Nyquist is called the Nyquist frequency and is now a basic idea in the world of signal processing. Practically, considering from 256, which is 2 to the 8th power, the Nyquist frequency is guaranteed (in the mainstream circuit design) by measuring using a sampling frequency of 2.56 times.

In addition, his "Nyquist diagram" uses polar coordinates to discuss the stability of the target system. The Nyquist diagram is also used in the modern signal processing world to consider the stability of the system, and is still installed as a function in commercially available analyzers.

こんにちはコウジです！
「シュテルン」の原稿を改定します。
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【1888年2月17日生まれ ~ 1969年8月17日没】

　戦時下の物理学者シュテルン

シュテルンはドイツ生まれの物理学者でナチスに追われ

アメリカへ移ります。シュテルンは先ず、ポーランドの

プラハ大学でアインシュタインに会い、

共にチューリッヒ工科大学に移ります。

きっと気の合う議論相手だったのでしょう。

調べていくと共にユダヤ系である事情が大きい気がしてきました。
何より、ホロコーストが実際に行われていた時代です。

同じ恐怖と憤りを感じて反体制の話もしていたことでしょう。

シュテルンはドイツ本国で当時の感心事であった
原子線の研究をします。実験の様子としては、
温度をどんどんあげていって金属が光り出して
からもさらに温度をあげていきます。

例えば、具体的に金属を恒温槽の中にいれて
小さな窓から出てくる様子を見るのです。

シュテルンの実験の様子　

その窓から連続して特定の粒子を放出する事で
粒子の性質を明らかにしていきます。

結果としてヴァルター・ゲルラッハと共に
歴史的な実験を完成させました。

この実験で注目したのは「個別粒子の磁気的性質」です。
加熱して蒸発させた銀の粒子をビーム状に放出した時に
その粒子線に対して磁界をかけたのです。

すると、
粒子は二つに分かれて一点だった輝点
（粒子の当たった場所）が二点の輝点となります。
この事実は
粒子にスピンがある事で説明が出来るのです。
つまり、粒子自体が磁気的な性質を
初めから持っているのです。

戦争に伴い、ナチスにハンブルグ大学の
地位を追われたシュテルンはアインシュタインと共に
1933年アメリカに亡命します。

戦後ナチス政権下で教授を続けたゲルラッハと対照的ですね。
最終的にはUCB（カリフォルニア大学バークレー校）
で名誉教授を務めます。81歳の生涯でした。

〆 

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2020/10/31_初版投稿
2023/08/11_改定投稿

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（2021年10月時点での対応英訳）

Wartime physicist Stern

Stern is a German-born physicist who is chased by the Nazis and moves to the United States. Stern first met Einstein at the University of Prague in Poland and moved to the ETH Zurich together. Was he a friendly debate? As he proceeded with his investigation, I felt that he was of Jewish descent. Above all, it was the time when the Holocaust was actually taking place. He would have felt the same fear and resentment and talked about the dissident.

Stern will study atomic beams in Germany, which was a sensation at the time. In his experiment, he keeps raising the temperature even after the metal shines. For example, he specifically puts metal in a constant temperature bath and sees it coming out of a small window.

Stern's experiment

We will clarify the properties of particles by continuously emitting specific particles from the window. As a result, he completed his historic experiment with Walther Gerlach. The focus of this experiment is on the "magnetic properties of individual particles." When the heated and evaporated silver particles are emitted in the form of a beam, a magnetic field is applied to the particle beams. Then, the particle is divided into two and the bright spot (the place where the particle hits), which was one point, becomes two bright spots. This fact can be explained by the fact that the particles have spin.

Stern, who was displaced by the Nazis from the University of Hamburg due to the war, went into exile in the United States in 1933 with Einstein. This is in contrast to Gerlach, who continued to teach under the Nazi regime after the war.

He will eventually be an emeritus professor at UCB (University of California, Berkeley). He was 81 years old.