質問: 原子番号99の元素にもその名を残す、「光電効果」の説明や「特殊相対性理論」の提唱などの業績で知られる科学者は誰でしょう?
回答: アルベルト・アインシュタイン

タイトル: 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(独: Albert Einstein、1879年3月14日 - 1955年4月18日)は、ドイツ生まれの理論物理学者である。ユダヤ人。スイス連邦工科大学チューリッヒ校卒業。特殊相対性理論および一般相対性理論、相対性宇宙論、ブラウン運動の起源を説明する揺動散逸定理、光量子仮説による光の粒子と波動の二重性、アインシュタインの固体比熱理論、零点エネルギー、半古典型のシュレディンガー方程式、ボース=アインシュタイン凝縮などを提唱した業績で知られる。当時は"無名の特許局員"が提唱したものとして全く理解を得られなかったが、著名人のマックス・プランクが支持を表明したことにより、次第に物理学界に受け入れられるようになった。それまでの物理学の認識を根本から変え、「20世紀最高の物理学者」とも評される。

タイトル: アルベルト・アインシュタイン
特殊相対性理論や一般相対性理論が有名だが、光量子仮説に基づく光電効果の理論的解明によって1921年のノーベル物理学賞を受賞した。

タイトル: 量子力学の歴史
1905年、 アルベルト・アインシュタインは、 光 またはより一般的にすべての電磁放射について、空間内に局在した点である有限数の「エネルギー量子」に分割できると仮定して、光電効果を説明した。 アインシュタインは、1905年3月の量子論文の冒頭のセクション「光の放出と変換に関するヒューリスティックな視点について」で、以下のように述べている。この主張は、20世紀の物理学者によって書かれた最も革新的な文と呼ばれ ている。ここでの「エネルギー量子 (energy quanta)」は後に「光子」と呼ばれるようになる。「光子」という単語は1926年にギルバート・ルイスによって導入された。 この、「各光子が離散的にエネルギーを持ってなければならない」という考えは驚くべき成果であった。

タイトル: テオドール・クルチウス
クルチウスは、300報以上の論文を執筆し、そのうちのいくつかは、化学の発展に大きなインパクトを与えた。

タイトル: 高橋陽太郎
物性物理学を専攻する物理学者である。マルチフェロイックスのエレクトロマグノンの発見、方向二色性の観測などの業績を挙げている。東京大学の大学院では工学系研究科物理工学専攻にて准教授などを務めた。理化学研究所では創発物性科学研究センター(CEMS)にて統合物性科学研究プログラム創発分光学研究ユニットリーダーを務めた。

タイトル: ベンジャミン・リスト
ベンジャミン・リストまたはベンヤミン・リスト(Benjamin List、ドイツ語発音: [ˈbɛnjamiːn ˈlɪst] ( 音声ファイル)、1968年1月11日 - )はドイツの有機化学者。ケルン大学名誉教授、北海道大学ユニバーシティプロフェッサー。フランクフルト・アム・マイン出身。プロリン触媒を用いたアセトアルデヒドの不斉アルドール反応を開発した。2021年10月6日にデイヴィッド・マクミランとともにノーベル化学賞を受賞した。

タイトル: エットーレ・マヨラナ
1932年、時間により変化する磁場中で整列する原子の挙動に関する原子分光法の分野における論文を発表した。I・I・ラービらによっても研究されていたこの問題は重要な原子物理学のサブブランチ、無線周波数分光法のサブブランチにつながった。同年、任意の固有運動量を持つ粒子の相対論的理論に関する論文を発表した。この中でローレンツ群の無限次元表現を開発・適用し、素粒子の質量スペクトルの理論的基礎を与えた。イタリア語で書かれたマヨラナの論文の大部分と同じように、この論文は数十年にわたり相対的な難解さにより人々を苦しめた。1932年にイレーヌ・ジョリオ=キュリーとフレデリック・ジョリオにより行われた実験により、彼らが示唆した未知の粒子の存在がガンマ線であることが示された。マヨラナは中性電荷を持ち陽子とほぼ同じ質量を持つ新たな粒子(中性子)が必要であるとこの実験を正しく解釈した最初の人物である。

タイトル: ジョン・レナード＝ジョーンズ
レナード=ジョーンズの主な関心は、原子ならびに分子構造、特に原子粒子間に働く力や、化学結合の性質、なぜ水が凍る時に体積が増えるのかといった基本的な事柄であった。イギリスにおける理論化学のトップに就くと、量子力学や原子を構成する粒子の相互作用の新たな概念を物理学や有機化学の現象に適応する研究機関を設立した。この機関は、S・フランシス・ボーイズ、チャールズ・クールソン(英語版)、ジョージ・G・ホール(英語版)、A. Hurley、ジョン・ポープルを含む多くの著名な科学者や数学者を招いた。希ガスの原子は、引力的ファンデルワールス力と電子軌道の重なりが原因である反発力とがお互いに打ち消し合っているポテンシャルを通じて相互作用する。このポテンシャルのよく知られた近似はいわゆるレナード-ジョーンズ・ポテンシャルであり、原子の距離間隔の関数としてポテンシャルエネルギーが記述されている。

タイトル: 量子数
n = 1, l = 0 のとき1s軌道とよばれ、ここには二つの電子がそれぞれ異なるスピンをもって入る。n = 2, l = 1, ml = 1 のときは2pz軌道とよばれ、やはり二つの電子が異なるスピンをもって入る。多電子系の場合でも有効核電荷の概念を用いれば水素原子型に帰着できる。

タイトル: 超原子価
これは当時ほとんど受け入れられなかった。1940年代と1950年代、Rundleとピメンテル(英語版)は三中心四電子結合の考えを世に広めた。この考えはSugdenがその数十年前に提示しようと試みたものと本質的に同じ概念である。三中心四電子結合は、リガンドに局在化した2つの非結合性電子を残した2つの共線的な二中心一電子結合から成るという別の見方ができる。実際に超原子価有機分子を調製する試みは20世紀の前半にヘルマン・シュタウディンガーとゲオルク・ウィッティヒによって始まった。彼らは現存の原子価理論に挑もうとし、窒素およびリンを中心とする超原子価分子の調製に成功した。超原子価の理論的基礎はJ. I. Musherの研究まで詳しく説明されなかった。1990年、Magnussonは、第2周期元素の超原子価化合物中の結合におけるd軌道混成の役割を決定的に排除する影響力の大きい研究を発表した。

タイトル: 太陽
1850年代に、グスタフ・キルヒホフ(1824年 – 1887年)とロベルト・ブンゼン(1811年–1899年)がこの黒線が特定の元素によって吸収された光の波長であることを突き止め、これによって太陽大気の元素成分が判明した。分光による輝線と元素の関連が判明した後の1868年に、ピエール・ジャンサン(1824年–1907年)が日食時の太陽光スペクトルを観察していた際に未知の元素を示す輝線が発見され、後にこれは太陽のギリシア語にちなみ「ヘリウム」と名づけられた。ゼーマン効果による黒点磁場は1908年に発見された。日光には可視光線の青色光、紫外線、赤外線が含まれるため、肉眼で直接太陽を観測すると日食網膜症を引き起こし、網膜のやけどや後遺症、失明の危険がある。

タイトル: オットー・ロベルト・フリッシュ
フリッシュはマイトナーと共に核分裂の現象を理論的に説明した。原子核が「分裂」(fission) するという表現を使ったのはフリッシュが初めてである。これは、生物の細胞分裂という用語を元にしている。ナチス・ドイツ政権下においては、ユダヤ人であるフリッシュとマイトナーは、ハーンとの共著で論文を発表することはできず、別々に発表する形となった。ハーンとシュトラスマンの論文はバリウムの発見という実験結果を述べたもので、マイトナーとフリッシュの論文はこの現象の背景について物理的に説明している。さらにフリッシュは、ジョージ・プラツェック (George Placzek) からの提案により、核分裂で生み出された物質を分離する実験を行い、成功した。また、イギリス時代、フリッシュは原子爆弾に必要なウランの量を初めて計算した。

タイトル: ヘンリー・アイリング
ヘンリー・アイリング(Henry Eyring, 1901年2月20日 - 1981年12月26日)は、アメリカの理論化学者。特に量子化学を応用した遷移状態理論と反応速度論に関する研究、また著書の「絶対反応速度論」が有名である。また、複雑な化学反応の基本となる素反応の理論的な解明に貢献した人物でもある。

タイトル: 物理学の歴史
アインシュタインの相対性理論と光の量子性、ボーアの原子模型が徐々に受け入れられてくると、解決されたのと同じくらいの量の問題が新たに生じ、新しい基本原理に基づいた物理学を再構築する努力が続けられた。加速系への相対性理論の拡張(一般相対性理論)が1910年代に行われ、アインシュタインは加速の慣性力と重力の等価性を仮定し、宇宙は曲がっていて有限な大きさであるとの結論を得、また重力レンズや重力場での時間の歪みを予測した。原子の量子論は、1920年代に量子力学に発展した。コンプトン効果によって光が運動量を運び、粒子を散乱させることが実証され、またルイ・ド・ブロイが粒子としても振る舞う電磁波のように、全ての物体は波としての性質も持ち得ること(粒子と波動の二重性)を示すと、量子理論は受け入れられていった。

タイトル: エルンスト・シュテュッケルベルク
エルンスト・カール・ゲアラハ・シュテュッケルベルク(Ernst Carl Gerlach Stueckelberg, 1905年2月1日 - 1984年9月4日)は、スイスの理論物理学者。姓はしばしばStückelbergと綴られる。バーゼル大学に提出された学位論文付属の履歴書にはJohann Melchior Ernst Karl Gerlach Stückelberg-von Breidenbachと記載されているが、後に本人が綴りを変更した。湯川秀樹の発表した核力に関する理論に到達していながらノーベル賞を逃したと言われる物理学者でもある。

タイトル: ボーアの原子模型
既に見たようにボーアの原子模型において、量子数 n に対応して電子のエネルギーが離散化される。量子数 n = 1 に対応する定常状態が最もエネルギーが低く安定した状態であり、この状態を基底状態と呼ぶ。基底状態よりエネルギーの高い量子数 n ≥ 2 に対応する定常状態を励起状態と呼ぶ。基底状態から励起状態へ移ることを励起という。また、量子数 n に対応する電子の軌道半径はとなる。ボーアの原子模型においてはエネルギーだけでなく軌道半径も離散化され、基底状態で最も軌道半径が小さく、高いエネルギー準位へ励起されるに従って軌道半径は大きくなる。基底状態における軌道半径は特にボーア半径と呼ばれ軌道周期と周回速度はそれぞれ量子数 n → ∞ の極限を考えるとである。電子の軌道半径が無限大の状態とは、電子が束縛を逃れた状態であり、すなわちイオン化された状態である。

タイトル: 田隅三生
振動分光学による分子構造の研究で知られ、現在活躍中の多くの有力研究者を育てた。物理化学研究において、特に振動分光学の測定法と解析法を発展させ、多くの先駆的な業績を上げた。合成高分子、タンパク質、光合成に関する研究では、それらの赤外・ラマンスペクトルを解析するための基礎となる理論的手法を開発し、スペクトルと分子構造の相関関係、分子構造と機能(熱的性質、力学的性質、電気伝導性、光合成)の相関関係の解明に貢献した。上記の研究を進めるうえで、非経験的分子軌道法などの量子化学計算に基づく精密な分子振動の解析が有用な情報を与えることを明確な形で示した。カロテノイドや共役二重結合系を有する基本分子について、共鳴ラマン励起プロフィールの解析から電子励起状態にある分子の構造に関する定量的な情報が得られることを示し、電子励起分子の分子構造研究における新しい方法論を確立した。

タイトル: イーゴリ・タム
イーゴリ・エヴゲーニエヴィチ・タム(ロシア語: И́горь Евге́ньевич Та́мм〔イーゴリ・イェヴギェーニェヴィチュ・ターム〕、Igor Yevgenyevich Tamm、1895年6月26日(ユリウス暦)/7月8日(グレゴリオ暦) – 1971年4月12日)はソビエト連邦、ロシアの物理学者である。1953年パーヴェル・チェレンコフ、イリヤ・フランクとチェレンコフ効果の発見とその解釈の功績によりノーベル物理学賞を受賞した。アンドレイ・サハロフとともにトカマク型のプラズマ閉じ込めの方式を考案した。

タイトル: ジェームス・M・バーディーン
ジェームス・マクスウェル・バーディーン(James Maxwell Bardeen、1939年5月9日 - 2022年6月20日)はアメリカの物理学者。一般相対論、特にブラックホール力学の法則を定式化で著名。アインシュタイン方程式の厳密解であるバーディーン真空を発見した。1960年にハーバード大学を卒業し、リチャード・ファインマンの指導の下、カルテックで博士号を取得した。シアトルのワシントン大学の物理学名誉教授であり、理論物理学ペリメーター研究所の卓越客員研究員である。2012年、米国科学アカデミーに選出された。父はノーベル賞を2度受賞したジョン・バーディーンである。兄弟のWilliam A. Bardeenも物理学者であり、今は亡き姉妹のElizabethはMITの物理学者であるThomas J. Greytakと結婚していた。

タイトル: 核分裂の発見
ハーンはその手紙に自身とシュトラスマンの仕事が言及されているにもかかわらずマイトナーとフリッシュの名しか出ていないことに気を悪くした。新発見のニュースはすぐに広まり、科学的に(ことによると実用的にも)大きな可能性を秘めたまったく新しい物理効果だということが正しく受け止められた。コロンビア大学からプリンストンに来ていた物理学者、イジドール・イザーク・ラービとウィリス・ラムの二人はニュースを持ち帰ってフェルミに伝えた。フェルミにとってはひどく困った知らせだった。ノーベル賞の受賞理由の一つである超ウラン元素の発見が、実際には超ウラン元素とは無関係の核分裂生成物だったというのだから。フェルミは自身のノーベル賞受賞スピーチに脚注をつけてこの効果に触れた。ボーアはフェルミに会うためにプリンストンからコロンビアに直行した。

タイトル: マックス・プランク
プランクによる黒体放射の式は、すぐに実験的に確かめられ、科学者に受け入れられた。しかしそこから導き出される量子仮説は、1905年までドイツ国内外問わず、重要性を認識されなかった。西尾成子は、量子仮説が当初ドイツ国内で支持されなかったのは、プランクがボルツマンの考えを取り入れていたためボルツマンに反対していた科学者に重要性を認識されなかったことが原因ではないかと推測している。ドイツ国外においても、レイリーとジェームズ・ジーンズが1905年に黒体放射の式に注目しはしたが、量子仮説については話題にする科学者はほとんどいなかった。しかしエネルギーがとびとびの値しかとることができないという量子仮説の考えは、アインシュタインに影響を与えた。アインシュタインは、このエネルギーを、実在する粒子が持つエネルギーと考え、その粒子をエネルギー量子と名付けた。現在この粒子は光子と呼ばれている。

タイトル: ボース＝アインシュタイン凝縮
1995年にコロラド大学JILA(英語版)の研究グループはルビジウム87(Rb)、マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究グループはナトリウム23(Na)の希薄な中性アルカリ原子気体でのBECを実現させた。中性アルカリ原子気体でBECが起こる数マイクロKから数百ナノKという極低温状態の実現には、レーザー冷却などの冷却技術や磁気光学トラップ(英語版)などの捕獲技術の確立が不可欠であった。2001年のノーベル物理学賞は、これらのBEC実現の実験的成果に対し、授与された。

タイトル: 相補性
1927年にヴェルナー・ハイゼンベルクが見出した不確定性原理により、運動する粒子の位置を精度よく決定しようとすると粒子の運動量の不確定性が増大し、逆に運動量の不確定性を小さくすると位置の不確定性が大きくなることが知られるようになった。ハイゼンベルクはこの不確定性を観測に利用される光と粒子の相互作用について論じ、不確定性は観測行為に伴う測定器系と被測定系との相互作用の結果であると解釈した。光による粒子の位置の測定では、光の波長程度の大きさの位置の不確定性が存在し、一方で光は波数程度の大きさの運動量を持つので、粒子の運動量は光の波数に応じて乱され、光の波数の大きさは波長に反比例することから、この測定について、粒子の位置の不確定性と運動量の不確定性の積はある有限の大きさを持つことになる。

タイトル: ノーベル賞を巡る論争
 デビッド・ポリツァーらは研究生時代の業績によりノーベル賞を受賞している。ベル・バーネルは2018年に基礎物理学ブレイクスルー賞特別賞を受賞した。1969年の物理学賞は、「素粒子の分類およびその相互作用に関する貢献と発見(クォークの存在を前提とした)」に対してマレー・ゲルマンに授与された。カリフォルニア工科大学の博士課程の学生であったジョージ・ツワイクは、クォークと本質的に同じものである「エース」(aces)の物理的存在を独自に信じていた。残念ながら、ツワイクは査読論文誌に研究成果を発表していなかったが、彼の研究はCERNのプレプリントとして広く利用できた。イスラエルの物理学者ユヴァル・ネーマンは、1962年にゲルマンとは独立にSU(3)フレーバー対称性によるハドロンの分類を発表しており、自身のクォークモデルに対して物理学賞を受賞できなかったのは不当だと感じている。

タイトル: プファイファー効果
プファイファー効果(プファイファーこうか、英: Pfeiffer effect)は、光学活性化合物の存在が別の化合物のラセミ混合物の旋光に影響する光学現象である。この名称はドイツの化学者パウル・プファイファー(英語版)(1875年–1951年)に遡る。ラセミ混合物は平面偏光を回転させないが、強く相互作用するキラル化学種の存在下では2つのエナンチオマーの平衡濃度が1からずれうる。パウル・プファイファー(アルフレート・ヴェルナーの生徒でサレン配位子の発明者)がこの現象を報告した。この効果の最初の例はエリジオ・ペルッカ(英語版)の手柄とされている。ペルッカは、キラルで無色である塩素酸ナトリウムの結晶をラセミ色素を使って染色した時にスペクトルの可視部分において旋光性を観察した。この効果はラセミ混合物の第二配位圏との光学的に純粋な物質の相互作用が原因である。