物理学への道標

こんにちはコウジです。

半年ごとの記事見直しです。
では、ご覧ください。内容を整理し、
主にリンクを見直しました。
現時点での英訳も考えています。
（以下原稿です）

シュレディンガー方程式【スポンサーリンク】
【1887年8月12日生まれ ~ 1961年1月4日没】

【出典：Wikimedia Commons：Erwin Schrödinger portrait】

シュレディンガーの生い立ち

その名は Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger 。
シュレディンガーはオーストリア＝ハンガリー帝国
に生まれました。量子力学の発展史で欠かせない人物です。
20世紀初頭での議論の中で議論の中心に居た
という印象があります。確率波としての
「波動関数」を提唱し、1935年の論文では
「エンタングルメント」を言語化しています。

コペンハーゲン学派とは一定の距離を置きながら
概念形成で重要な役割を果たしました。
シュレディンガーの猫として例えられる話
や、エンタングルメントの議論でも
シュレディンガーは本質に
ぐんぐん迫っていきます。

目で見えないものに対して議論する時に
必要とされる大事なものを
シュレディンガーは考え続けました。

シュレディンガーはその父に影響を受けたと
言われていますが、その父とはバイエルン王国
に生まれ広い教養をもった人だったようです。その点が、
シュレディンガーの性格に影響しているかと思われます。

色々知るにつけ分かってくるのですが、
シュレディンガーの考えは物理学の枠に囚われない所があります。
未知の事象を捕まえていく際に、また対象を色々な視野から
洗い出していく際に、活用できるような「考え方のモデル」
が沢山作られていったのでしょう。

そもそも、
他の人が作りえないような独自のモデルを作るという
大きな目標が物理学にはあります。

シュレディンガーの猫

シュレディンガーは猫の例えで有名です。
具体的には「量子力学的現象」と連動して
「猫を毒殺する仮想実験」を議論しました。

議論の帰結として、ミクロな物理現象を
確率的に扱う量子力学の解釈が、
マクロな世界に適用されたときの違和感を
鮮烈に示す思考実験となったのです。

具体的には空間的に広がる確率波を数学的に考えていきます。
確率波の時間発展はシュレディンガー方程式と呼ばれ
量子力学の基礎方程式となるのです。

私は大学院時代にそこから考え始めて超伝導現象に挑みました。
新しい現象理解に繋がっていったのです。
今もその枠組みで議論がされています。
世界中で議論がされています。

シュディンガ―音頭

こぼれ話となりますが、
若手の物理学者の勉強会である「物性若手夏の学校」では
シュレディンガー音頭という歌がありΨ（ぷさい）とφ（ふぁぃ）
を取り入れて楽しげに、形の違いを確認出来ます。

英文で表記したりする時にこの二つは似ていて混同しがち
なのですが、直ぐに思い出せます。

シュレディンガー音頭で手のひらを上にあげる方がΨです。
一度踊ると踊った人は一生忘れません。　

シュレディンガー形式　

そうした量子力学の表現形式としては、
ハイゼンベルク形式（描像）とシュレディンガー形式があり、
その2つは完全に等価です。

数学の側面から大まかに表現すると、
ハイゼンベルク形式はヒルベルト空間上の行列とベクトルを使い、
シュレディンガー形式では同空間での演算子と波動関数を使います。

共に直感に響く側面を持ち相補して全体を補い合うのですが、
私には「粒子の二面性を感じる時などに初学者がイメージを
「作る段階」ではシュレディンガー形式が適していると思われました。
そんな記述をシュレディンガーは纏めたのです。

ボルツマンとシュレディンガー

最後に、もう一度シュレディンガーの人となりに話を戻したいと思います。
シュレディンガーはウィーン大学でボルツマンの後任である
ハゼノールの教えを受けていて、ボルツマンと関わりが出来たのです。

彼はボルツマンの示した道筋を受け継いでいた人でした。
彼はボルツマンに対して熱い想いを持っていました。曰く、

「ボルツマンの考えた道こそ
科学に於ける
私の初恋
と言っても良い亅_

【万有百科大事典 16 物理・数学の章より引用しました。】

いわば、ボルツマンが完全に確立出来なかった原子論を

シュレディンガーは彼らしい表現方法で具現化したのです。

ボルツマンからシュレディンガーへ

シュレディンガーの物理学を理解するうえで、ルートヴィヒ・ボルツマンとの
思想的なつながりは重要です。シュレディンガー自身が
ボルツマンの考え方に強い影響を受けたことを語っており、
その熱力学・統計力学的な発想は、後の量子力学への関心にもつながっていきました。

ただし、ここは「ボルツマンの弟子」という単純な師弟関係として捉えるよりも、
ボルツマンが開いた物理学の道を、次の世代の研究者たちが
それぞれの方法で受け継いだと考える方が分かりやすいでしょう。

シュレディンガーの場合には、ウィーン大学でフリードリヒ・ハーゼノールらの
影響を受けながら、ボルツマンにつながる理論物理学の流れを受け継ぎ、
最終的には波動力学という独自の表現方法へ進んでいきました。

一方、ポール・エーレンフェストも、
統計力学と量子力学の橋渡しを考えた重要な人物です。
エーレンフェストの定理では、量子力学的な期待値の時間発展と
古典力学的な運動との関係が整理されます。

つまり、ボルツマンから始まる統計力学的な考え方は、
一人の研究者によってそのまま受け継がれたのではありません。
シュレディンガーは波動力学という方向から、
エーレンフェストは統計力学と期待値という方向から、
それぞれ原子・量子の世界を理解しようとしました。

そして1920年代になると、この流れはハイゼンベルクの行列力学、
マックス・ボルンの確率解釈、
ポール・ディラックの量子力学へと広がっていきます。

こうして見ると、シュレディンガーの波動力学は突然現れたものではありません。
プランクによる量子論の出発点、
ボルツマンらによる統計力学、そしてボーアによる原子論など、
多くの研究者が積み重ねてきた議論の上に登場したものだったのです。

エーレンフェストの定理は個別粒子の運動を分かり易い形で記述する
と思えます。それまでの物理学と量子力学を上手くつなげています。
他方でシュレディンガーは波動的側面から
原子の表現に挑みました。

量子力学の初学者がこの二人のどちらを先に知るかといえば
シュレディンガーでしょう。量子力学の議論の範囲で説明出来るからです。

大学ごとの教育カリキュラムで別途統計関係の講義との兼ね合い
も考えなければいけません。ただ、
歴史的にはシュレディンガーの理解が後なのです。

そして二人ともボルツマンの考えを受け継いでいるのです。

 

シュレディンガーとつながる物理学者

シュレディンガーの波動力学を理解すると、
量子力学が一人の天才によって突然生まれたものではなく、
多くの物理学者が議論を重ねて形成されたことが見えてきます。

 

〆最後に〆

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2020/08/16_初稿投稿
2026/08/23‗原稿改定

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（2021年10月時点での対応英訳）

Schrodinger’s upbringing

Schrodinger was born in the Austro-Hungarian Empire. He is said to have been influenced by his father, who seems to have been born in the Kingdom of Bavaria and well-educated. It seems that this influences Schrodinger’s personality. As you can see from various investigations, Schrodinger’s idea is not bound by the framework of physics. It seems that many “models of thinking” have been created that can be used when capturing unknown events and when identifying objects from various perspectives. Physics has the big goal of creating unique models that no one else can.

Schrodinger’s cat

Schrodinger is famous for the analogy of cats. Specifically, we discussed “a virtual experiment to poison cats” in conjunction with “quantum mechanical phenomena”. As a result of the argument, Schrodinger’s interpretation that microscopic physical phenomena can be expressed as stochastic reality has been completed. Specifically, he mathematically considers the probability waves that spread spatially. The time evolution of stochastic waves is called the Schrodinger equation and becomes the basic equation of quantum mechanics. When I was in graduate school, I started thinking about it and challenged the superconducting phenomenon. It led to a new understanding of the phenomenon. Discussions are still being held within that framework. There is debate all over the world.

Shudinger Ondo

It’s a spillover story, but at the study session for young physicists in Japan, “Schrödinger Young Summer School,” there is a song called Schrodinger Dance, and Ψ (Psi) and φ (Phi) are incorporated to happily confirm the difference in shape. can. When writing in English, the two are similar and often confused, but I can easily remember them. It is Ψ to raise the palm up with Schrodinger dance. Once you dance, you will never forget the person who danced. Twice

Schrodinger format

There are two forms of expression of such quantum mechanics, the Heisenberg form (picture) and the Schrodinger form, and the two are completely equivalent. Roughly speaking from a mathematical point of view, the Heisenberg form uses matrices and vectors in Hilbert space, and the Schrodinger form uses operators and wavefunctions in the same space. Both have intuitive aspects and complement each other to complement each other, but I think that the Schrodinger format is suitable for “the stage where beginners create images when they feel the duality of particles”. rice field. Schrodinger put together such a description.

Boltzmann and Schrodinger

Finally, I would like to return to Schrodinger’s personality. Schrodinger was taught by Hazenor, Boltzmann’s successor, at the University of Vienna, and was able to get involved with Boltzmann. He was the one who inherited the path Boltzmann showed. He had a passion for Boltzmann. He says

“The way Boltzmann thought
In science
My first love
You can say that _

[Encyclopedia of Banyu 16 Quoted from the chapter on physics and mathematics. ]

So to speak, Schrodinger embodied the atomism that Boltzmann could not completely establish in his own way of expression. Also, when we think about Boltzmann, I think of another disciple, Ehrenfest. He challenged the expression of atoms from the perspective of statistical mechanics. Ehrenfest’s theorem seems to describe the motion of individual particles in an easy-to-understand manner. Schrodinger, on the other hand, challenged the expression of atoms from the wave side.

Schrödinger is the first to know which of these two scholars of quantum mechanics knows first. This is because it can be explained within the scope of the discussion of quantum mechanics. In the educational curriculum of each university, it is necessary to consider the balance with the lectures related to statistics. However, historically, Schrodinger’s understanding was later. And both of them inherit the idea of ​​Boltzmann.

こんにちはコウジです。

半年ごとの記事見直しです。
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（以下原稿です）

ボーア来日時【スポンサーリンク】
【1885年10月7日生まれ ~ 1962年11月18日没】

【Wikimedia Commons：「Niels Bohr portrait」】

ボーアの生い立ち

ボーアは量子力学の発展で重要な役割を果たしました。

ソルベー会議でも議論の中心に居て、ＴＯＰ画で

使っている写真では中列右端に立っています。

そんなボーアは北海に面したユトランド半島および、
その近辺の多くの島々からなる、立憲君主制国家である、
デンマーク王国にボーアは生まれました。

若い時代にはアマチュアサッカー選手リーグの
ABコペンハーゲンでゴールキーパーを務めていた
という一面もあります。
ボーアはそんな人でもあるのです。

ボーアと原子論

そしてボーアは前期量子論形成に於いて
先駆的な理論を提供し続けました。
ボーアは当時、不完全であった原子像を洗練させて
独自の原子模型を提唱します。議論の渦中に飛び込んで
色々な人々と切磋琢磨して新しい「かたち」
を作り上げたのです。

先ず1911年にイギリスへ留学し、J・J・トムソンや
ラザフォード_の元で原子核に対する基礎知識を吸収
して先進的な考察の土台を作っていきます。

そもそも光学顕微鏡で見えないほど
小さい領域にまで議論が進んでいくのですが、
その世界に対して考察を止めることなく
幾多の議論を重ね、
量子力学を確立していきます。

例えば今でも原子の大きさを議論する時に
「ボーア半径」という言葉を使います。

この言葉はボーアの時代に確立されていった概念です。

その後、ボーアはイギリスから帰国後に
幾多の仲間をコペンハーゲンに集め、
コペンハーゲン学派と呼ばれた仲間を形成します。

コペンハーゲンでまとまった解釈は
コペンハーゲン解釈と呼ばれるようになり、
それまでの物理学でのスタイルを変えていきます。

ボーアとコペンハーゲン解釈　

コペンハーゲン解釈は微視的世界での

「観測に対する考え方」です。

光学顕微鏡で微細な世界を覗いても分解能の問題で
どうしても画像がぼやけてしまう「限界」にいきつきます。

アルファー線やベータ―線といった粒子線を
純度の高い物質に当てて、光路から
内部構造を予想しようとする試みも
色々な形で繰り広げられました。

日本では寺田寅彦の時代にそうした解析が
行われています。解析の蓄積を辻褄（つじつま）の合う
総合理論で結びつける体系が必要とされていたのです。

目で見てとれる現象は顕微鏡の分解能の範囲で
終わってしまいます。実際にはそれ以下の大きさで
繰り広げられる現象が存在していて、
観測しようとして光を当てると（光子を作用させると）、
「観測する事情」で「状態をかき乱してしまう」のです。

位置と運動量の微視的分解能の限界をA・アインシュタインと
ボーアが論じた話などが今に残っています。

また段々に分かってくるのですが、後にパウリが示す
スピンの自由度も電子は持っていて「軌道半径だけを
イメージして議論すれば話が終わる」訳ではないのです。

その中でボーアは本質的な「ボーアの量子化条件」を用いて
様々な現象を新しい議論の枠組みで説明してみせます。

長さスケールで10の−10乗メートル程度の微視的領域では、
「位置等の観測値」が「とびとびの値」を示すのですが、
その事象を現実世界での本質的な性質であると提唱したのです。

原子半径、磁気的性質も現代では、その形式で考えるが方が
わかりやすい訳です。師であるラザフォードの原子モデルに
改良を加えてボーアモデルを作りあげます。

第2次大戦時のボーア

第二次世界大戦が始まると、ボーアの人生も大きく揺さぶられます。
1940年4月、ドイツ軍がデンマークを占領しました。
ボーアはすぐに国外へ逃れるのではなく、占領下のコペンハーゲンに残り、
研究所と研究者たちを守ろうとしました。

ボーアは1930年代から、ナチス政権によって迫害された科学者たちの
国外脱出を支援していました。第二次世界大戦が始まった後も、
科学者としての立場を利用しながら、研究者を守る活動を続けています。

この時期のボーアを語るうえで興味深いのが、
「Maud Ray Kent」という言葉をめぐる逸話です。
1940年、ボーアが英国側へ送った電文の末尾には
「Cockcroft and Maud Ray Kent」という名前が記されていました。

英国側では、この「Maud Ray Kent」が何を意味するのか分かりませんでした。
そこで秘密の暗号ではないかと考えられ、
文字を組み替えることで「radium taken（ラジウムが取られた）」
という意味になるのではないか、と解釈されたのです。
この出来事が、後に英国の原子爆弾研究委員会
MAUD Committeeの名称につながったとされています。

ところが戦後になって、この「Maud Ray」は暗号ではなく、
ボーア家で子どもたちの英語を教えていた女性
Maud Rayであり、彼女がKent出身だったことが分かりました。
つまり、歴史的な秘密情報と思われた言葉には、
実はボーア家の日常生活に関係する人物の名前が含まれていたのです。

リーゼ・マイトナーはイギリスにいる甥に手紙を出します。その中で
「最近 ボーア夫妻に 会い、 二 人 とも 元気 だ が 事態 に は 悲んでいる。
核物理学者 と モード ・ レイ ・ ケント ( Maud Ray Kent ) に 知らせて 」
という 電文 を打ちました。 受け取っ た 英国の物理学者達は
モード ・ レイ ・ ケント( Maud Ray Kent )
に 心当たり が なかっ た ため 、 それ を 何 か の 秘密 の メッセージ
だ と 考え て 一 か所 “ y ” を “ i ” と 読み替えるました。つまりそれ が
「 ラジウム とら れた 」( radium taken ) の アナグラム だ と 解釈 できる
こと に 気がつい たのです 。イギリスの G・P・トムソン のグループは
この アナグラム から事態の深刻さを受け止めたのです。
（ノーマン・マクレイ著「フォン・ノイマンの生涯」より太字部抜粋）

この逸話は、第二次世界大戦下で科学者同士がどのように情報を
伝えようとしていたのかを考えるうえでも興味深い出来事です。
同時に、核物理学の研究が戦争と急速に結びついていった時代背景を
象徴するエピソードでもあります。

占領下のデンマークからスウェーデンへ

ボーアは1940年のデンマーク占領後もしばらく国内に留まりました。
しかし戦争が激しくなり、ナチスによるユダヤ人迫害が
デンマークにも及ぶようになると、状況は急速に危険になります。

1943年、ボーアはついにデンマークから脱出することになります。
まずスウェーデンへ逃れ、その後イギリスへ渡りました。
さらにアメリカへ移り、核兵器開発に関係する研究にも接することになります。

ただし、ここで重要なのは、ボーアが単純に核兵器開発を推進した人物
というわけではないことです。彼は戦後の核兵器による国際的な対立を
強く懸念し、科学情報を国家間で閉ざすのではなく、
国際的な透明性を高める必要があると考えていました。

この考え方は、戦後にボーアが「開かれた世界」を訴えた活動にも
つながっていきます。核物理学の発展によって科学と国家安全保障の
関係が大きく変化した時代に、科学者にはどのような責任があるのか。
ボーアは晩年まで、この問題を考え続けました。

そして晩年

ボーアはデンマーク最高の勲章である
エレファント勲章を受けています。
その際には東洋密教で使う陰陽のマーク
を模してボーア家の紋章を
デザインしたと言われています。

また、英国の王立協会では
外国人会員の栄誉を受けていました。

 

〆

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2020/08/31_初版投稿
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（2021年10月時点での対応英訳）

Bohr’s upbringing

Bohr played a demanding role in the development of quantum mechanics. He was also at the center of the discussion at the Solvay Conferences, standing at the right end of the middle row in the photo used in the TOP picture.

Bohr was born in the Kingdom of Denmark, a constitutional monarchy of the Jutland Peninsula facing the North Sea and many of its surrounding islands. On the one hand, he was a goalkeeper in the amateur soccer player league, AB Copenhagen, when he was young. Bohr is also such a person.

Bohr and Atomism

And Bohr continued to provide pioneering theories in old quantum theory. Bohr refines the imperfect atomic image at the time and proposes his own atomic model.

He first studied abroad in England in 1911, and under the guidance of JJ Thomson and Rutherford, he absorbed basic knowledge about atomic nuclei and proceeded with advanced consideration. In the first place, the discussion goes to a level that is too small to be seen with an optical microscope.

He continues to discuss the world with many discussions and establish quantum mechanics. For example, he still uses the term “Bohr radius” when discussing the size of an atom. This word is a concept established in this era.

After returning from England, Bohr gathered many friends in Copenhagen to form a group called the Copenhagen School. The collective interpretation came to be called the Copenhagen interpretation, changing the style of physics up to that point.

Bohr and Copenhagen Interpretation

The Copenhagen Interpretation is the “thinking about observation” in the microscopic world. Even if you look into the minute world with an optical microscope, you will reach the “limit” where the image will be blurred due to the problem of resolution.

Attempts to predict the internal structure from the optical path by applying particle beams such as alpha rays and beta rays to high-purity substances have also been made in various forms. In Japan, such an analysis was carried out during the time of Torahiko Terada. There was a need for a system that would connect such accumulations with a theory that fits Tsujitsuma.

Phenomena that are visible to the eye end up within the resolution of the microscope. Actually, there is a phenomenon that unfolds in a size smaller than that, and when light is applied to observe it (when photons act), it “disturbs the state” due to “observation circumstances”. There is a story that discusses the limit of microscopic resolution of position and momentum with A. Einstein.

Also, as we gradually understand, electrons also have the degree of freedom of spin that Pauli shows later, and the discussion does not end if we discuss only by imagining the orbital radius.

In it, Bohr explains various phenomena using the essential “Bohr’s quantization condition”. In the discussion on the scale of 10-23 meters on the length scale, “observed values ​​such as position” indicate “staggered values”, but we propose that the phenomenon is an essential property in the real world. I did.

In modern times, it is easier to understand the atomic radius and magnetic properties in that format. He will improve the atomic model of his teacher, Rutherford, to create the Bohr model.

And his later years

Bohr has received the Order of the Elephant, Denmark’s highest medal. At that time, he is said to have designed the coat of arms of the Bohr family, imitating the Yin-Yang mark used in Oriental esoteric Buddhism. He also received the honor of a foreign member at the Royal Society of England.

〆

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【1884年1月28日生まれ ～ 1962年3月24日没】

【Wikimedia Commons_Public Domain_Auguste Piccard (1884–1962)】

ピカールの関心

アウグスト・ピカールは宇宙と深海に

大いなる関心を持っていた人でした。

 

アウグスト・ピカールはスイスのフランス系家庭に生まれ

少年時代から科学に興味を示し、

チューリッヒ工科大学で物理学を学び宇宙線、

オゾンといった研究をしていきます。

その探究心は冒険に繋がっていく

ダナミックなものでした。

物理学者だからこそ、成層圏と深海へ向かった

アウグスト・ピカールの人生を「冒険家」という言葉だけで
説明してしまうと、彼の本質を少し見失ってしまいます。

ピカールが目指したのは、単なる高度記録や深海記録では
ありませんでした。

彼が知りたかったのは、地上では直接確かめることが難しい
自然現象です。

その代表が宇宙線でした。

地上に届く宇宙線を詳しく調べるためには、できるだけ高い
場所まで観測装置を運ぶ必要があります。しかし当時の航空機
では十分な高度まで上昇できません。

そこでピカールは、観測装置を人間とともに成層圏へ運ぶため、
密閉された与圧キャビンを備えた気球を自ら設計しました。

1931年5月27日、ピカールと助手のポール・キプファーは
水素気球で約15,781mまで上昇し、人類で初めて成層圏へ
到達しました。

この飛行は単なる冒険ではありません。

上層大気や宇宙線を観測するための「科学観測飛行」だったのです。
翌1932年にはさらに高い高度まで到達し、ピカール自身が
記録を更新しています。

ここにピカールという人物の面白さがあります。

「もっと高く飛びたい」のではなく、

「高い場所でしか分からない物理現象を測定したい」

という科学者としての疑問が、彼を成層圏へ向かわせました。

高度約16kmで宇宙線観測にも成功しています。
冒険は続きます。その先は遥かなる宇宙です。
そして、この発想は後の深海探査にもつながっていきます。 

深海へ挑むピカール

その後、ピカールはバチスカーフと名付けた深海潜水艇で
深海に挑みます。この行動のダイナミックさは「冒険家」
というキーワードで考えると理解できます。
成層圏の次は深海です。

気球を作ったりする実業的な側面と
未知なる世界への挑戦をする側面が
ピカールの行動を進めていったのです。　

上空の果ての次は深海の果てを目指します。
バチスカーフは鉄の錘を抱いて沈んでいき
浮き上がる時には錘を切り離すという
仕組みで探検します。浮力はガソリンでした。

ピカールの系譜

そして、冒険家ピカールの血は代々受け継がれていきます。
息子であるジャック・ピカールを伴ってバチスカーフに搭乗し、
マリアナ海溝のチャレンジャー海淵到達を達成しています。
更には孫のベルトラン・ピカールが世界で初めて、
気球による無着陸世界一周を達成しています。
おじいさんの冒険を思い起こしながら飛んでいたのでしょう。

思いは空のかなたへ。素敵な一族ですね。

次の人物：ジャック・ピカール（準備中） ▶

 

〆

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2021/01/19_初稿投稿
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（2021年10月時点での対応英訳）

Picard’s interest

August Picard was a man of great interest in space and the deep sea. August Picard was born in a French family in Switzerland and has been interested in science since he was a boy. He studied physics at the ETH Zurich and studied cosmic rays and ozone. It was dynamic.

Picard who challenged the stratosphere

First, August Picard challenges the stratosphere. With financial support from the French National Fund, he fills a balloon he designed with hydrogen to reach the stratosphere 16,000 m above the ground. This was the world’s first achievement with a balloon. Mankind has reached the end of the sky for the first time. Beyond that is the distant universe.

Picard challenges the deep sea

After that, Picard challenges the deep sea with a deep-sea submersible named Bathyscaphe. Next to the end of the sky, we aim for the end of the deep sea. Bathyscaphe explores by holding an iron weight and separating it when it sinks and rises. The buoyancy was gasoline.

Picard’s genealogy

And the blood of adventurer Picard will be passed down from generation to generation. He boarded a bathyscaphe with his son Jacques Piccard and achieved the Challenger Deep in the Mariana Trench.

In addition, his grandson Bertrand Piccard is the first in the world to complete a balloon-free round-the-world. I think he was flying while remembering his grandfather’s adventure. My thoughts go beyond the sky. It’s a nice clan.

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マイスナー
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【1882年12月16日生まれ ~ 1974年11月16日没】

【出典：Wikimedia Commons ：Fritz Walther Meißner (1882–1974)】

その名は正確には

フリッツ・ヴァルター・マイスナー_

Fritz Walther Meißner (Meissner)。

  ドイツ・ベルリン生まれの物理学者です。

ミュンヘン工科大学でプランクの師事を
受けた後に物理工学院で研究を進めます。

マイスナーが関心を持っていたのは
超伝導でした。1920年頃に色々な物質で
転移が起きる事を確認しています。

タンタル、化学記号はTa、転移温度4.47K。
ニオブ、化学記号はNb、転移温度は9.25K。
チタン、化学記号はTi、転移温度は0.4K。
トリウム、化学記号はTh、転移温度は1.38K。
に対して相転移を確認した後に化合物に
着目してNbCにおいて10ケルビンを超える
転移温度を確認しています。

なお温度の単位K（ケルビン）は、
0Kが絶対零度（−273℃）に対応する温度尺度です。
摂氏温度と同じ幅で目盛られていますが、
「ゼロの位置」だけが異なります。

超伝導とは何か

超伝導とは、ある物質を極低温まで冷却したときに、
電気抵抗が突然ゼロになる現象です。
1911年にオランダの物理学者ヘイケ・カメルリング・オネスが
水銀を冷却する実験の中で発見しました。

通常、電流は金属中を流れる途中で原子と衝突し、
少しずつ熱へと変わります。
そのため電気抵抗が発生し、送電線でも電力の一部は失われます。
しかし超伝導状態では、この抵抗が理論上ゼロとなり、
一度流した電流は外部から電力を与えなくても
長時間流れ続けます。

現在ではMRI（磁気共鳴画像診断装置）や
粒子加速器、大型核融合実験装置、
リニア中央新幹線などにも超伝導技術が利用されています。
強力な磁場を効率よく発生できるため、
現代科学・医療・エネルギー分野を支える重要技術となっています。

しかし1920年代当時は、
「なぜ抵抗が完全になくなるのか」
という理論はまだ分かっていませんでした。
その謎を理解する重要な手掛かりとなったのが、
フリッツ・マイスナーが発見した
マイスナー効果だったのです。

マイスナー効果

1933年、フリッツ・マイスナーは
ローベルト・オクセンフェルトとの共同研究によって、
超伝導体が単に電気抵抗を失うだけではなく、
内部から磁場そのものを排除する
という不思議な現象を発見しました。
現在では
マイスナー＝オクセンフェルト効果
とも呼ばれています。

普通の金属では磁場をかけても磁力線は内部を通過します。
しかし超伝導体を転移温度以下まで冷却すると、
磁力線は内部へ侵入できなくなります。
磁力線が押し出されることで、
超伝導体は完全反磁性という性質を示します。

この現象こそが、
「電気抵抗がゼロである金属」と
「本当の意味での超伝導体」
を区別する決定的な特徴となりました。
磁石の上で超伝導体が浮上する実験は、
このマイスナー効果によって実現しています。
現在でも超伝導研究の最も重要な基本現象として知られています。

よく、超電導の説明で不自然な磁力線の図が見られますが、実際の
計測結果としても通常の磁力線と全く異なる形が現れるのです。

また性質の側面から完全反磁性
とも呼ばれます。磁性を使って超電導現象を特徴
づけているとも言えます。
マイスナーの業績は大きな成果でした。

---

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（2021年10月時点での対応英訳）

The name is exactly

Fritz Walther Meißner (Meissner).
He is a physicist born in Berlin, Germany.

After studying Planck at the Technische Universität München, he goes on to study at the Institute of Applied Physics. Meissner had  interested in superconductivity . Meissner has confirmed that various supplies will cause metastasis around 1920.
Tantalum ,and chemical symbol is Ta, transition temperature 4.47K.
Niobium ,chemical symbol is Nb, transition temperature is 9.25K.
Titanium , and it’s symbol is Ti, transition temperature is 0.4K.
Thorium ,it’s symbol is Th, transition temperature is 1.38K.
After confirming the phase transition, we focused on the compound and confirmed the transition temperature exceeding 10 Kelvin in NbC.
[As a reminder, Kelvin (K) has a relationship with -273 ° C = 0K and 0 ° C = 273K, which are often used in one unit system.]

Meissner effect

Since then, Meissner has discovered the so-called Meissner effect. This phenomenon is sometimes referred to as the Meissner-Ochsenfeld effect, in conjunction with the name of his collaborator Ochsenfeld.

Often, in the explanation of superconductivity, you can see a figure of an unnatural field line, but even in the actual measurement result, a shape completely different from the normal field line appears.

Some people called completely anti-magnetic because of its nature. It can be said that it uses magnetism to characterize the superconducting phenomenon. It was a big achievement.

こんにちはコウジです。

半年ごとの記事見直しです。
では、ご覧ください。内容を整理し、
主にリンクを見直しました。
現時点での英訳も考えています。
（以下原稿です）

確立統計（ニュートン編）
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【1882年12月11日 ~1970年1月5日】

【Wikimedia Commons ‗Public Domain：Max Born (1882–1970)】

マックスボルンと確率解釈

M・ボルンはユダヤ系ドイツ人なので、

第二次世界大戦時は大変苦労しています。

そんな中でボルンは形成時の量子論において本質的な

概念である「確率解釈」を提唱しています。

ボルンの「確率解釈」とは何か

マックス・ボルンが提唱した「確率解釈」は、
量子力学を理解する上で最も重要な考え方の一つです。
古典物理学では、物体の位置や速度は観測しなくても
一意に決まっていると考えられていました。
しかし量子力学では事情が異なります。
電子などのミクロな粒子は、
観測されるまでは「どこに存在するか」を
一つの値として決めることはできません。

波動関数が与えるのは、粒子そのものではなく
「その場所で観測される確率」です。
つまり量子力学は未来を完全に予言する理論ではなく、
観測結果の確率を計算する理論なのです。

現在では当たり前となったこの考え方ですが、
当時としてはニュートン以来の決定論的な世界観を
覆す革命的な発想でした。
そのためアインシュタインをはじめ、
多くの物理学者との激しい議論を生み出すことになります。

私自身は、この確率解釈を
「観測という行為そのものが統計的な現象である」
という考え方として理解しています。
つまり、観測によって得られるのは
唯一の答えではなく、
一定の確率で現れる結果なのです。
古典力学の決定論とは、
ここが大きく異なっています。

別言すれば、ボルンの「確率解釈」とは、
“粒子は観測されるまで、どこにあるか・どんな
値を持つかが一意には決まらない”
という考え方です。
我々が観測できるのは、
「ある結果がどの程度の確率で現れるか」
だけだ――これが量子力学の基本的な世界観になります。
古典物理では「物理量は必ず一つの値を持つ」ものでしたが、
量子論では「期待値（確率的平均）」として表されます。

【古典物理学での観測値に対する物理量は量子論では期待値】

特定の観測値を持つ場合は確率で表現されます。
1930年に初版が書かれた教科書
【dirac「量子力学」】から一文を引用します。
「観測結果の計算には避けられない不定さがあり、そして理論のなしうることは、
一般には我々が観測をする時にある特定の結果が得られる事の確率を計算するだけである」

ボルンの人間関係

ボルンはドイツ本国で教授職を解雇されたりしていて、
反戦の姿勢、非核の姿勢を貫き
ラッセル＝アインシュタイン宣言にも参加しています。

この点ではドイツに残り、原爆開発に参加
していたハイゼンベルクとは全く別の人生を歩んでいます。

ちなみに、

ハイゼンベルクはボルンの門下生です。
オッペンハイマーもまた弟子にあたります。
オッペンハイマーとは
「ボルン・オッペンハイマー近似」と呼ばれる業績を残しました。
共に研究していた時代があります。

共にユダヤ系でしたのでボルンはイギリス、
オッペンハイマーはアメリカへと追われていきます。
ユダヤ人排斥運動の中でボルンは教授職を奪われたのです。
戦時下でのどうしようもない事情でした。

彼の解釈で有名なやり取りがあります。

ボルンの考え方である確率解釈に対して反論した

アインシュタインが量子力学の解釈を

サイコロ遊びに例えたのです。

【(Wikipedeaより引用：)アインシュタインの有名な言葉
「彼(神)はサイコロを遊びをしない」は1926年
にボルンに当てた手紙の中で述べられたものである。】

さいころ遊びに例えた手紙が交わされた翌年の
1927年にハイゼンベルグが不確定性関係を定め、
このサイトTOPで写真を使っている
第五回ソルベー会議が開かれます。【於10月】

量子の本質に対して真剣な議論が交わされるのです。
人類の理解が大きく変化していった時代でした。

確率解釈は人類の思想にとって大きなパラダイムシフトです。

ボルンの考え方は、それまでの発想を大きく変えました。

最後にトリビア話

ボルンの孫の一人に歌手であるオリヴィア・ニュートン・ジョン
が居ました。私も初稿を書く際に調べ分かったのですが意外ですね。

勝手に想像するとボルンは如何にもドイツ人らしい人
だったのでしょうね。アインシュタインとのやり取りは、
そんな彼を偲ばせます。

イギリスに亡命後にドイツへ帰国しており、
プランクと同じゲッティンゲン市立墓地に眠っているそうです。
母国の土に帰りたい想いもあったのでしょう。
そしてきっと、
お孫さんのオリビア・ニュートンジョンも
墓参りに来ていたのでしょう。
原稿の改定が進む中で2022年の8月に
オリビアも亡くなり国葬が行われました。

関連URL（YouTubeへ：）
https://www.youtube.com/watch?v=E-JGTk_WM1k

関連URL(私の別ブログ：ダイエット日記）
https://ameblo.jp/nowkouji226/entry-12813195931.html

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関連記事

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この分野の物理学者（量子力学）

マックス・プランク

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エルヴィン・シュレディンガー

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〆

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（2021年10月時点での対応英訳）

Max Born and Probabilistic Interpretation

Since M. Born is a Jewish German, he had a lot of trouble during World War II. Under such circumstances, he advocates “probabilistic interpretation”, which is an essential understanding of phenomena in the early quantum theory. To express the probability interpretation simply, it is an interpretation that the phenomenon related to the observation includes not only the uniquely obtained object but also the event observed with a certain probability. In other words, the observed value is multiplied by the certain probability. It is permissible if it is a match.

Born Relationships

Born has been dismissed as a professor in Germany, and he has been involved in the Russell-Einstein Declaration with an anti-war and non-nuclear stance. In this respect, he remains in Germany and lives a completely different life from Heisenberg, who participated in the development of the atomic bomb. By the way, Heisenberg is a student of Born. Oppenheimer is also a disciple. There was a time when Oppenheimer left a work called “Born-Oppenheimer approximation” and studied together. Both were of Jewish descent, so Born was chased by England and

Oppenheimer was chased by the United States. Born was deprived of his professorship during the Jewish exclusion movement. It was a terrible situation during the war. There is a well-known exchange in his interpretation. Einstein, who argued against Born’s idea of ​​stochastic interpretation, likened the interpretation of quantum mechanics to dice play.

[Quoted from Wikipedea: Einstein’s famous words
“He (God) does not play dice” is 1926
It was stated in a letter to Born. ]

In 1927, the year after this letter was exchanged, Heisenberg established an uncertainty relationship, and the 5th Solvay Conference using photographs will be held on the top of this site. [October] There is a serious discussion about the essence. It was an era when human understanding changed drastically. Probabilistic interpretation is a major paradigm shift for human thought. Born’s thinking changed his way of thinking.

Finally the trivia story

One of Born’s grandchildren was the singer Olivia Newton-John. I also found out when writing the first draft, but it’s surprising. Imagine that Born was a German person. The interaction with Einstein is reminiscent of him. He returned to Germany after his exile in England and is sleeping in the same Göttingen Cemetery as Planck. Perhaps he also wanted to return to his homeland. And I’m sure his grandson Olivia Newton-John will come to visit the grave.

こんにちはコウジです。

半年ごとの記事見直しです。
では、ご覧ください。内容を整理し、
主にリンクを見直しました。
現時点での英訳も考えています。
（以下原稿です）

ガイガーカウンター
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【1882年9月30日 ~ 1945年9月24日】

【出典：Wikimedia Commons‗“Hans Geiger portrait”】

ガイガーはドイツ生まれです、研究機関としては
ニュルンベルク大学やマンチェスター大学で研究してます。

修行時代に英国のラザフォード卿のもとで研究者として
育っていきます。新しい知見である放射能に関して、
法則を確立して、計測器を作っていきます。

ガイガーが物理学にもたらしたもの

ハンス・ガイガーの最大の功績は、目に見えない放射線を
「定量的に測定できる時代」を切り開いたことです。

19世紀末から20世紀初頭にかけて放射能の存在は知られていましたが、
放射線を正確に数えたり比較したりする方法は十分ではありませんでした。

ガイガーはアーネスト・ラザフォードの研究室で
放射線測定技術を磨き、後に弟子のヴァルター・ミュラーとともに
ガイガー＝ミュラー計数管を開発します。

この装置は放射線が通過した瞬間に発生する微弱な電気信号を
一つずつ数えることができ、現在でも「ガイガーカウンター」
として世界中で利用されています。

さらにガイガーは、ラザフォードとマースデンが進めた
金箔散乱実験にも重要な役割を果たしました。
この実験は、原子の中心に小さく重い原子核が存在することを
示す決定的な証拠となり、現代原子物理学の出発点となりました。

測定技術の発展と原子構造の解明。
ガイガーは、この二つの分野で20世紀物理学を大きく前進させた
科学者だったのです。

 

最早（もはや）ありふれた言葉です。
原理としては
不活性ガスを封入した筒の軸部分に
電極を取付け＋極と−極の間に高電圧
を印加します。

電子機器で言う無通電の状態です。
ところが不活性ガスの電離により、陰極と陽極の間に
パルス電流が流れるのです。この特徴的な
通電回数を数える訳です。

また、原子構造の検証実験も有名です。

実験当時は原子の中に電子がバラバラに
(葡萄パンの中での葡萄のように)
存在するモデルも想定されていました。

鉄だとか炭素だとか元素の概念が確立できて来た後に
その中身がどうなっているのだろうという疑問が湧いたのです。

具体的には原子のサイズを大まかに見積もり、
それを検知できる粒子線を使って手探りで
原子の観測を始めていきます。

現在の知見である原子核の発見は重要です。
ガイガー＝マースデンの実験と呼ばれます。

具体的にはラザフォードの指導下で、
ガイガーとマースデンはアルファ粒子の
ビームを金属の薄い箔に当て、更に蛍光板
を使って散乱を測定しました。

また、ガイガーの業績としてα線の
半減期に関する法則があげられます。
法則は

「ガイガー・ヌッタルの法則」

（英: Geiger–Nuttall law）

と呼ばれます。放出されるアルファ粒子の
エネルギーが大きいと早く減衰します。
経験的に得られた関係です。

---

関連記事

◀ 前の人物：アーネスト・ラザフォード
ガイガーを育て、原子核モデルを提唱した「原子核物理学の父」です。

▶ 次の人物：ニールス・ボーア
ラザフォード模型を発展させ、量子論による原子モデルを完成させました。

 

この分野の物理学者（原子物理学・放射線物理学）

アンリ・ベクレル（放射能の発見）

マリ・キュリー（放射性元素の研究）

アーネスト・ラザフォード（原子核の発見）

ハンス・ガイガー（放射線測定技術）

ニールス・ボーア（原子模型）

ジェームズ・チャドウィック（中性子の発見）

リーゼ・マイトナー（核分裂の理論）

オットー・ハーン（核分裂の実験的発見）

 

〆

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2023/04/03‗初稿投稿
2026/08/15_改訂投稿

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（2023/4月時点での対応英訳）

Geiger was born in Germany, as a research institute
He has studied at the Universities of Nuremberg and Manchester.
During his apprenticeship, he grew up as a researcher under Lord Rutherford in England.
Regarding his new knowledge of radioactivity,
He establishes various laws and makes measuring instruments.

Geiger developed with his protégé Müller a measure of radiation dose
Famous for the “Geiger-Muller” counter tube.
Also known as a “Geiger counter”
It came out in one shot when I entered the computer.

It’s the first common word. as a principle
At the shaft part of the cylinder filled with inert gas
Attach the electrode and apply a high voltage
between the + and – poles.is applied.

This is the state of no electricity in electronic equipment.
However, due to the ionization of the inert gas, a
A pulse current flows. this characteristic
It counts the number of calls made.

It is also famous for its atomic structure verification experiments.
At the time of the experiment, the electrons were scattered in the atom
(Like grapes in grape bread)
Existing models were also assumed.

The discovery of the atomic nucleus, which is the current knowledge, is important.
It’s called the Geiger-Marsden experiment.
Specifically, under the guidance of Rutherford,

Geiger and Marsden are alpha particles
The beam is applied to a thin metal foil, and a fluorescent screen
was used to measure scattering.

In addition, Geiger’s achievements of alpha rays
There is a law about half-life.
the law is

“The Geiger-Nuttal Law”

(English: Geiger–Nuttall law)

called. The higher the energy of the emitted alpha particles, the faster they decay.
It is an empirical relationship.

こんにちはコウジです。

半年ごとの記事見直しです。
では、ご覧ください。内容を整理し、
主にリンクを見直しました。
現時点での英訳も考えています。
（以下原稿です）こんにちはコウジです。

半年ごとの記事見直しです。
では、ご覧ください。内容を整理し、
主にリンクを見直しました。
現時点での英訳も考えています。
（以下原稿です）

こんにちはコウジです。

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現時点での英訳も考えています。
（以下原稿です）