⚛️The Greats

物理学者 · 黒板一枚から3000人の共著者を抱える加速器論文まで、物質・エネルギー・空間・時間を支配する数学的法則を導き検証する仕事。

物理学の系譜は、他のほぼどの現代の職業よりも遠くまで遡る。独学の製本見習いが自ら売り込んで研究室の職を得た話から、中国系アメリカ人の実験家がわずか数週間で核物理学の基本的な前提を覆した話まで様々だ。

ここに挙げる8人は7か国、3世紀以上にまたがり、単純な英雄物語を複雑にする人物も含まれる──大学評議会が彼女の性別に異議を唱えたため4年間無給で講義した女性、亡命先で核分裂を解き明かしながらそのことでノーベル賞を一度も受賞しなかった物理学者、そしてまさにその理論を証明した実験を行いながら、その理論に与えられた賞から除外された実験家。

The all-time podium

アルベルト・アインシュタイン
アルベルト・アインシュタイン
ドイツ / スイス / 米国
2
アイザック・ニュートン
アイザック・ニュートン
イングランド
1
マイケル・ファラデー
マイケル・ファラデー
イングランド
3

The eight who reached the top

1
Portrait of Isaac Newton Godfrey Kneller · Public domain

アイザック・ニュートン

イングランド · 1643–1727年

1687年の『プリンキピア』で運動法則と万有引力を定式化し、地上と天体の力学を単一の数学的枠組みの下に統一した。以来すべての物理学者が従ってきた、精密な法則と検証可能な予測というひな型を打ち立てた人物。

The story

1665年、ペスト流行の中でウールスソープに孤立していたニュートンは、ボドキンと呼ばれる先の丸い針を自分の眼球とその眼窩の骨の間に差し込んで眼の裏側を押し、その圧力によって生じた色のついた輪をノートに記録した。このノートはケンブリッジ大学図書館に現存しており、光と視覚を理解するために自ら実験台になることも厭わなかった彼の性格を示す、不穏だが特徴的な例である。

“本物の理解を得るには、時にはどれほど不快で奇妙に見えようとも、アイデアを直接検証することが求められる。”

『プリンキピア』出版
1687年
王立協会会長
1703–1727年
ケンブリッジ教授在任年数
約33年
2
Portrait of Albert Einstein Oren Jack Turner · Public domain

アルベルト・アインシュタイン

ドイツ / スイス / 米国 · 1879–1955年

1905年、ベルンの特許局員として働きながら、特殊相対性理論・光電効果・ブラウン運動を扱う4本の論文を一年で発表し、その後10年をかけて相対性理論を重力そのものへと拡張し、空間・時間・質量という物理学の基本概念を作り変えた。

The story

1919年5月29日、英国の天文学者アーサー・エディントンは西アフリカ沖のプリンシペ島で日食を撮影し、太陽の重力によって曲げられた星の光を測定した。その値はアインシュタインの一般相対性理論が予測したものとほぼぴったり一致していた。同年11月に結果が発表されると、ロンドン・タイムズ紙は「科学における革命」という見出しを掲げ、アインシュタインはほぼ一夜にして世界的な名声を得た。

“理論が信頼を得るのは、独立した検証によって反証されうる状況で、それでも特定の数値予測が確認されたときだけである。”

奇跡の年の論文、1905年
4本の論文
ノーベル賞
1921年、光電効果
エディントンの日食による確認
1919年
3
Portrait of Michael Faraday Unknown author Unknown author · Public domain

マイケル・ファラデー

イングランド · 1791–1867年

大学教育を受けたことのない製本見習いから、その時代最大の実験家となった人物。1831年に電磁誘導を発見し──以来のあらゆる発電機と変圧器の原理となった──王立研究所のクリスマス講演を創設して科学を大衆に届けた。

The story

1812年、20歳の製本見習いだったマイケル・ファラデーは、化学者ハンフリー・デイヴィーが王立研究所で行った4回の講演に出席し、詳細なノートを取って300ページ近い一冊の本にまとめ、デイヴィーに送って職を求めた。数か月後の実験室での爆発事故で一時視力を失ったデイヴィーは、その助手としてファラデーを雇った。これがファラデーの科学者としてのキャリアの始まりだった。

“綿密で独学の準備は、正規の資格が決して開かなかったであろう扉を開くことがある。”

電磁誘導の発見
1831年
クリスマス講演創設
1825年
王立研究所在籍年数
約54年
4
Portrait of James Clerk Maxwell Unknown author Unknown author · Public domain

ジェームズ・クラーク・マクスウェル

スコットランド · 1831–1879年

1865年の論文「電磁場の動力学的理論」で電気・磁気・光を単一の方程式群に統一し、光そのものが電磁波であると予測した。その後のあらゆる無線技術、ラジオ、レーダーの理論的基礎を築いた。

The story

1861年5月17日、マクスウェルは王立研究所の講演で最初の耐久性のあるカラー写真を実演した。写真家トーマス・サットンが赤・緑・青のフィルターを通してタータンチェックのリボンを三度撮影し、それらを重ねて投影することでリボンの本来の色を再現した。カラー写真が実用化されるより何年も前に、彼の三色視覚理論を実証したのである。

“信頼に値する理論は、方程式で擁護するだけでなく、たいてい単純で物理的な証明によって示すことができる。”

電磁気理論発表
1865年
最初の耐久性カラー写真
1861年
マクスウェル方程式の数
4本の方程式
5
Portrait of Marie Curie Henri Manuel · Public domain

マリー・キュリー

ポーランド / フランス · 1867–1934年

1898年に夫ピエールとともにポロニウムとラジウムを発見し、「放射能」という言葉を生み出し、二つの異なる科学分野──1903年の物理学と1911年の化学──でノーベル賞を受賞した唯一の人物となった。放射能研究という分野をほぼゼロから築き上げた。

The story

1911年末、ノーベル委員会が物理学者ポール・ランジュバンとの関係をめぐる公然たるスキャンダルのさなかに授賞式を欠席するよう内々に示唆した数日後、キュリーはそれでもストックホルムへ赴いて講演を行い、賞は自分の科学的業績に対して与えられたものであり私生活とは何の関係もない、と委員会に書面で伝えた。

“自分をめぐるスキャンダルの騒ぎから科学を切り離せ──仕事はその証拠だけで判断されなければならない。”

ノーベル賞受賞回数
2回、物理学と化学
発見した元素
ポロニウム、ラジウム
ノーベル賞を受賞した最初の女性
1903年
6
Portrait of Emmy Noether Unknown author Unknown author Publisher: Mathematical Association of America [3] , Brooklyn Museum [4] , Agnes Scott College [5] , [6] · Public domain

エミー・ネーター

ドイツ / 米国 · 1882–1935年

1918年、物理系におけるあらゆる対称性が保存量に対応することを証明した──ネーターの定理。アインシュタインがその世紀で最も重要な数学定理の一つと評した結果であり、今も物理学者が新しい理論を構築・検証する方法の根底にある。

The story

1915年、ダフィット・ヒルベルトとフェリックス・クラインがゲッティンゲン大学でネーターに有給の教職ポストを確保しようとしたとき、大学の教授評議会は女性が男子学生に講義することに異議を唱えた。ヒルベルトは集まった教員たちにこう告げたと伝えられる。「候補者の性別が私講師としての受け入れに対する論拠になるとは思えない──結局のところ、評議会は公衆浴場ではないのだから。」彼女は自分自身の有給ポストを1919年についに得るまで、4年間ヒルベルトの名の下で無給のまま講義を行った。

“優れた仕事であっても、体制の無関係な偏見を乗り越えるには強力な擁護者が必要になることがある。”

ネーターの定理発表
1918年
ゲッティンゲンでの無給講義年数
1915–1919年
アインシュタインによる評
「最も重要な…天才」
7

リーゼ・マイトナー

オーストリア / スウェーデン · 1878–1968年

1938年12月、甥のオットー・フリッシュとともに核分裂の理論的説明を共同で発見し、ウラン原子核が分裂する際に放出される莫大なエネルギーを正しく計算した。しかしこの研究に対して1944年のノーベル化学賞を受賞したのは共同研究者のオットー・ハーンただ一人だった。

The story

ユダヤ人科学者としてナチス・ドイツを追われたマイトナーは、1938年のクリスマスをスウェーデンのクングェルヴで過ごしていたとき、甥のオットー・フリッシュが、ウランがバリウムに分裂したように見えるというオットー・ハーンの不可解な実験結果を携えて訪ねてきた。二人は雪の中を歩きながら紙切れの上で物理を解き明かし、アインシュタインのE=mc²を使ってこの過程が放出する莫大なエネルギーを計算し、これを「核分裂」と名付けた。

“功績から名を消されたとしても、その物理を最初に解き明かしたのが自分であるという事実は消えない。”

核分裂の説明
1938年12月
カイザー・ヴィルヘルム研究所在籍年数
約30年
彼女が受賞した核分裂関連ノーベル賞
0(ハーン単独受賞、1944年)
8

呉健雄

中国 / 米国 · 1912–1997年

1956年、弱い核相互作用におけるパリティ保存の破れを反証する実験を設計・実施し、李政道と楊振寧の仮説を裏付けた。だが1957年のノーベル賞はこのアイデアに対して二人のみに与えられ、それを実際に証明した実験を行った呉は除外された。

The story

1956年のクリスマス休暇中、呉はワシントンの国立標準局でコバルト60ベータ崩壊実験を行い、原子核のスピンを揃えるために放射性コバルト60線源を絶対零度近くまで低温装置内で何週間も冷やし続けた。繊細な冷却装置は単純に一時停止して再開できるものではなかったため、休暇中も作業を続けたのだった。

“理論を実際に証明した結果を出した実験家は、それを提唱しただけの理論家と同等の功績に値する。”

パリティ破れの確認
1956年
マンハッタン計画でのウラン研究
1944–1945年
国家科学賞受賞
1975年

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5 / 8

The argument

リーゼ・マイトナーが1944年のオットー・ハーンのノーベル化学賞を分かち合うべきだったかどうかは、物理学において最も議論を呼ぶ除外の一つとして残っている。数十年後にノーベル委員会が公開した資料によれば、彼女の貢献は少なくとも一人の推薦者によって真剣に検討された上で、最終的に除外されたことが分かっている。

呉健雄が実験によって確認したパリティ破れ理論に対して李政道と楊振寧に授与された1957年のノーベル賞から、呉が除外されたことは、委員会にとって理論家のアイデアよりも実験家による証明が軽視された事例として広く引用される。

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