質問: 19世紀に活躍したドイツの物理学者で、「電流は電圧に比例し、抵抗に反比例する」という法則に名を残すのは誰でしょう?
回答: ゲオルク・オーム

タイトル: ゲオルク・オーム
電流と電位差が比例するというオームの法則を最初に発見したのはヘンリー・キャヴェンディッシュで、1781年のことである。しかし、キャヴェンディッシュはその発見を存命中に公表せず、その発見が明らかとなったのは1879年のことである。オームは独自に同じことを再発見し、1827年の Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet(ガルバニ電流回路の数学的研究 )で公表したため、「オームの法則」と呼ばれるようになった。同書でオームは電気についての完全な理論を確立している。冒頭で同書を理解するのに必要な数学について解説している。この業績は後の電気回路学とその応用に重大な意味を持っているが、当時の学界の反応は冷ややかだった。興味深いことに、オームはこの理論を近接作用と考えており、遠隔作用ではないと考えていた。

タイトル: ヴァン・ヴァルフリート・エクマン
ヴァン・ヴァルフリート・エクマン (Vagn Walfrid Ekman、1874年5月3日 - 1954年3月9日)は、スウェーデンの海洋物理学者。いわゆるエクマンの海流理論の提唱者として、現代海洋物理学界の最高峰と謳われた。父は海洋学者のグスタフ・エクマン。スウェーデンのストックホルムに生まれ、ウプサラ大学卒業後ヴィルヘルム・ビヤークネスの指導を受けた。フラム号による北極探検の成果を整理中だったフリチョフ・ナンセンより、風吹流に及ぼす地球の自転の影響を理論的に研究してくれるようにとの依頼を受け、ビヤークネスの推薦によりこれに従事し、北氷洋で氷の流れ方が風より20~40°ほど右偏していることから、従来の海流理論に地球自転の転向力と海水の渦粘性を導入して理論値と観測値との一致を見、1905年に実測結果を説明した。これはエクマン理論の骨子となるものであった。

タイトル: アルベルト・アインシュタイン
なおアインシュタインが死去してからかなり月日が流れ、21世紀になってからの宇宙望遠鏡による超新星の赤方偏移の観測結果の分析によって、「宇宙は膨張している」と言っても、単に一定の速度で膨張しているのではなく、その膨張する速度が次第に大きくなってきている(加速している)ということが明らかになってきており、この「加速」を説明するには、「宇宙項をむしろ導入するほうが妥当だ」「アインシュタインは実は宇宙項を撤回する必要はなかったのではないか」とする指摘や学説が存在する(詳細はダークエネルギーを参照)。光量子仮説によって光電効果について理論的な説明づけを行うなど、初期量子論の確立に多大な貢献をした。しかし、「量子は確率論的に振舞う」とする量子力学自体については、アインシュタインは、「神はサイコロを振らない」と懐疑的な立場をとった。

タイトル: ビオ・サバールの法則
微小な長さの電流要素 I dl によって r 離れた位置に作られる微小な磁場 dH はで表される。ここで r := |r| である。電流がある程度の幅をもって流れているとき(すなわち、太さ無限小の線でなく領域 V を占めているとき)、電流密度 j を使った積分形で書く必要がある:なお上式では左辺の磁場 H は微小量ではない。この法則は積分を実行して初めて有効な値が出る、すなわち実験的検証が間接的にならざるを得ない欠点がある。

タイトル: 岡田實 (電気工学者)
岡田 實(おかだ みのる、1907年(明治40年)10月31日 - 1991年(平成3年)1月14日)は、昭和時代の日本の電気工学者。工学博士。戦前から航空電子工学の研究に取り組み、戦後は日本電信電話公社電気通信研究所次長、工学院大学学長、運輸省航空事故調査委員会委員長を歴任した。

タイトル: 長さの収縮
磁力は、電子が原子核に対して相対的に運動しているときの相対論的収縮により生じる。通電線の横を運動する電荷にかかる磁力は、電子と陽子の相対論的運動の結果である。1820年、アンドレ=マリ・アンペールは同じ方向の電流が流れる平行電線が互いに引き合うことを示した。電子にとっては、電線がわずかに収縮し反対側の電線の陽子が局所的に「密になる」。反対側の電線の電子も同じように運動しているので、(同じくらい)収縮しない。この結果、電子と陽子の間に見かけ上の局所的な不均衡が生じる。一方の電線で運動している電子は、もう一方の電線の余剰な電子に引き寄せられる。逆も考えられる。静止した電子の基準系に対して、電子は運動し収縮しており、同じ不均衡が生じる。電子のドリフト速度は時速1メートルのオーダーと比較的遅いが、電子と陽子の間の力は非常に大きいため、非常に遅い速度でも相対論的収縮が大きな影響を与える。

タイトル: スネルの法則
フランス語でスネルの法則は「デカルトの法則」「スネル-デカルトの法則」と呼ばれている。クリスティアーン・ホイヘンスは1678年に「光についての論考」の中で、今日ホイヘンス=フレネルの原理と呼ばれる手法を使って、スネルの法則がどのように光の波動性から導かれるのかを明らかにした。

タイトル: 電気伝導
また格子は熱振動するため、固体中の電子は格子振動(フォノン)と相互作用する。これを電子-フォノン相互作用と呼ぶ。非平衡の量子統計力学では、久保亮五が線形応答の範囲で輸送係数の一般公式を与えた。これはグリーン–久保公式などと呼ばれる。 久保理論では体積が無限大の系を想定しているが、サイズが有限な系、とくにメゾスコピック系の電気伝導としては、ランダウアー公式が知られている。

タイトル: ジーメンス
ジーメンス(英語: siemens, 記号: S)は、コンダクタンス・アドミタンス・サセプタンスの単位で、SI組立単位の一つである。その名はドイツの物理学者ヴェルナー・フォン・ジーメンスにちなむ。1971年の第14回国際度量衡総会(CGPM)において、ジーメンスをSI組立単位に導入することが採択された。コンダクタンスは電気抵抗の逆数であり、ジーメンスは電気抵抗の単位オーム (Ω) の逆数として定義される。日本の計量単位令では「1アンペアの直流の電流が流れる導体の二点間の直流の電圧が1ボルトであるときのその二点間の電気のコンダクタンス」と定義している。ジーメンスを他の単位で表すと以下のようになる。

タイトル: ラルス・オンサーガー
ラルス・オンサーガー(Lars Onsager, 1903年11月27日 - 1976年10月5日)は、ノルウェー系アメリカ人の物理学者。姓はオンザーガーやオンセージャーとも表記される。不可逆過程の熱力学の研究により1968年ノーベル化学賞受賞。ノルウェー工科大学卒業。チューリッヒ工科大学を経て、1928年ブラウン大学の教職員となった。1933年よりイェール大学の化学科の助教授、1940年には同大学準教授、1945年から1973年までイェール大学の教授を務めた。1975年王立協会外国人会員選出。1931年にオンサーガーの相反定理を発見し、熱力学第二法則の発展形である「不可逆過程の熱力学」を首尾一貫した理論体系に整備する道を拓いた。また1944年に2次元イジング模型の厳密解を導き、相転移現象の研究に一大転機を与えた。1953年には、国際理論物理学会で来日した。

タイトル: フリッツ・ハーバー
フリッツは先に挙げたハーバー・ボッシュ法のほかに、電気化学・気体反応の分野で優れた業績を残している。カールスルーエ時代に取り組んだ炭化水素の熱分解と接触における気体燃焼の研究は後のクラッキング作用を理解するのに役立てられた。1909年に発明したガラス電極は、2枚のガラスを薄く並列させ、その間の電位を測ることで溶液の酸性度を測定することを可能とした。さらに、電気化学的な方法を使って、蒸気機関や内燃機関のエネルギー損失を抑えるための研究にも取り組んだが、この問題に対しては有意義な結果は得られなかった。しかし一酸化炭素と水素を実験的に燃焼させることについての成果はあった。第一次世界大戦後の1919年にマックス・ボルンと共同で成した格子エンタルピー計算法の発見は、ボルン・ハーバーサイクルとして知られている。また、炭鉱労働者のためのガス警報装置や、低圧用の圧力計を製作した。

タイトル: オットー・フォン・ゲーリケ
ゲーリケはまた、真空が物体をひきつけるのではなく、周辺の流体が物体に対して圧力をかけていることを証明した。ゲーリケはまた気圧計を用いてはじめて科学的な天気予想を行い、それが気象学の先駆けとなった。容器の排気前後での重さの差から空気の重さを算出し(その値は1リットルあたり約1.3グラムとほぼ正確であった)、計量に用いた天秤をそのままにしておいたところ、日によって傾きが変わることから、大気圧に変動があることに気づいたという。晩年は電気の研究に注力したが、その成果はほとんど現存していない。世界初の静電発電機(摩擦起電機) "Elektrisiermaschine" を発明した。左の版画はその一種を描いたものである(1750年ごろ)。

タイトル: ロバート・ボイル
温度が一定の場合、気体の体積は圧力に反比例することを発見。この法則はボイルの法則と呼ばれる。のちにジャック・シャルルがこの法則を温度変化が生じた場合について一般化したボイル=シャルルの法則を発見した。ゲーリケが発明した真空ポンプを改良。のちにラカーユがこれらの真空ポンプの発明と改良を記念してポンプ座を設定した。1661年、さまざまな化学反応が微小な粒子の運動によって起こるとした方が、アリストテレスの4元素説(空気、水、土、火)よりも妥当であると提唱した。

タイトル: アドルフ・ヴュルツ
これらの新規化合物合成に加えて、当時アボガドロの法則への反例として挙げられていた異常な蒸気密度に関する研究でも功績もあげている。オレフィンの研究をしていたとき、温度が上昇するにつれてアミレンヒドロハライド類の蒸気密度に変化が起こる事に気づいた。温度が上昇するにつれて蒸気密度はほぼ正常な蒸気密度から最終的には正常な値の半分にまで変化した(温度が上昇するにつれて徐々にハロゲン化水素が脱離反応を起こし、圧力一定下での体積が増えて密度は減少する)。この現象から、塩化アンモニウムや五塩化リンで見られる異常な蒸気密度は分子の解離によって説明できる、という説に賛同した。1865年からいくつかの論文でこの問題を扱い、特に抱水クロラールの蒸気の解離についてアンリ・ドビーユやマルセラン・ベルテロと議論を続けた。

タイトル: レオニード・ハーヴィッツ
レオニード・ハーヴィッツ(Leonid Hurwicz、1917年8月21日 - 2008年6月24日)は、アメリカの経済学者・数学者。特にインセンティブ整合性 (Incentive compatibility) とメカニズムデザイン(machanism design)についての研究を行った。メカニズムデザインの理論の基礎を確立した業績により、ロジャー・マイヤーソン、エリック・マスキンとともに2007年のノーベル経済学賞を受賞した。弟子には、青木昌彦、西條辰義、ダニエル・マクファデン(2000年ノーベル経済学賞受賞)がいる。

タイトル: アンドレアス・ヴェルクマイスター
ヴェルクマイスターは後世には音楽理論家として、より広く知られるようになった。特に著作Musicae mathematicae hodegus curiosus... (1687)と、Musikalische Temperatur, oder... (1691)は代表作であり、それにおいて彼は現在ヴェルクマイスターの調律法として知られる鍵盤楽器の調律法について記述した。ヴェルクマイスターの著作、なかでも対位法に関してヨハン・ゼバスティアン・バッハはよく知っていた。ヴェルクマイスターは熟達した対位法、特に転回対位法 は天体の通常運行と結び付けられている、と信じていた。これはヨハネス・ケプラーの著作「宇宙の調和 Harmonice Mundi」における見解の反映である。

タイトル: 世紀末ウィーン
物理学の分野では、統計力学の端緒を開いたほか、電磁気学、熱力学、数学の研究でも知られるルートヴィッヒ・ボルツマン(1844年 - 1906年)やモラヴィア生まれでアインシュタインに多大な影響を与えたエルンスト・マッハ(1838年 - 1916年)が著名である。ボルツマンはウィーン大学で自然哲学講座を受け持ったが、彼はゲオルク・ヴィルヘルム・フリードリヒ・ヘーゲルのみならず、その批判者であるアルトゥル・ショーペンハウアーの哲学をも痛烈に批判した。彼によれば、哲学が不毛な思弁に陥っているのは「問題提起」、すなわち正しい問いに対する反省がないこと、問題の立て方に問題があること、言葉遣いが適切であるかどうかについて無自覚であることによるものであり、その点ではヘーゲルもショーペンハウアーも変わりがなく、哲学が対象にすべき範囲を限定した。

タイトル: ヴォルフガング・パウリ
その後、スピンのアイデアがラルフ・クローニッヒによって考案され、翌年にジョージ・ウーレンベックとサミュエル・ゴーズミットによってパウリの提唱したこの自由度が電子のスピンに相当することが明らかとなった。1926年、ハイゼンベルクが現代的な量子力学の理論である行列力学を発表した後でパウリはこの理論を用いて水素原子のスペクトルを理論的に導いた。この成果はハイゼンベルクの理論の信頼性を保証した点で重要な結果だった。1927年、パウリはスピン演算子の基底としてパウリ行列を導入し、これによってスピンの非相対論的理論に解を与えた。この成果はポール・ディラックに影響を与え、後にディラックは相対論的電子を記述するディラック方程式を発見した。1930年、パウリは放射性同位元素の原子核崩壊で中性粒子が存在することを予言した。

タイトル: クーロンの法則
これはまさにクーロンの法則であり、クーロンよりも早く、しかも高い精度で求めていた。しかし、彼は研究資料を机にしまい込んで発表しなかったためにおよそ100年の間公表されなかった。1785年にクーロンはねじり天秤を用いて、荷電粒子間にはたらく力が電荷量の二乗に比例し、距離の二乗に反比例するという法則、すなわち以下でしめされるクーロンの法則を導きだした。F は q 1 ⋅ q 2 > 0 {\displaystyle q_{1}\cdot q_{2}>0} ならば斥力を表し、 q 1 ⋅ q 2 < 0 {\displaystyle q_{1}\cdot q_{2}<0} ならば引力を表す。 これは実験から見出したもので距離の指数 2 は有効数字をもち、指数の実験値 2 + δ {\displaystyle 2+\delta } は現在もより精密な実験により更新されている。

タイトル: アッベ数
アッベ数(Abbe's number)または逆分散率は、透明体の色分散(屈折率の波長による変化)を評価する指標である。ドイツの物理研究者エルンスト・アッベ(Ernst Abbe, 1840年 - 1905年)の名前からきている。

タイトル: シャルル・ド・クーロン
クーロンは力学と電磁気学の分野において特筆すべき貢献をした。1779年、摩擦力の法則に関する論文「部品間の摩擦とロープの張力を考慮した単純な機械に関する理論」(Théorie des machines simples, en ayant égard au frottement de leurs parties et à la roideur des cordages)を出版した。これはクーロンの摩擦法則、あるいはアモントン-クーロンの摩擦法則として知られている。1784年、「金属線のねじれと弾性に関する理論的研究および実験」("Recherches théoriques et expérimentales sur la force de torsion et sur l'élasticité des fils de metal")を発表した。

タイトル: 物理学の歴史
同じ年の論文で、アインシュタインは電磁放射は、黒体放射を正確に記述するために1900年にマックス・プランクが仮定した定数に従って、離散量(量子)で伝達されることを主張した。デンマークの物理学者ニールス・ボーアは、1913年にこの同じ定数をラザフォードの原子模型の安定性と水素原子から放出される光の周波数を説明するために用いた。

タイトル: マックス・フォン・ラウエ
また、ラウエは1910年から1911年にかけて、最初の相対性に関する本を執筆した。1912年、チューリッヒ大学の物理学の教授に就任。1913年、父が貴族となったため、ラウエ本人も「マックス・フォン・ラウエ」を名乗るようになった。1914年から1919年までフランクフルト大学で理論物理学の教授を務めた。1916年からヴュルツブルク大学で軍用の電話および無線通信のための真空管開発に関わるようになった。1919年、ベルリン大学の理論物理学の教授に就任し、名誉教授となる1943年まで教授職を務めた。1919年当時、ベルリン大学には他にヴァルター・ネルンスト、フリッツ・ハーバー、ジェイムス・フランクがいた。ラウエは毎週開催されていたベルリン物理学セミナーの主催者の1人として、ネルンストやアインシュタインと最前列に座っていることが多かった。

タイトル: ポール・エーレンフェスト
1912年10月エーレンフェストはライデンに到着し、12月4日に就任講演Zur Krise der Lichtaether-Hypothese(光エーテル仮説の危機について)を行った。それ以降のキャリアでもライデン大学に残った。物理学の学生間の相互作用と交換を促進するために、ディスカッションのグループとDe Leidsche Fleschと呼ばれる研究会を組織した。国内外の著名な物理学者と密接に連絡を取り合い、彼らをライデンに招待し自身の講義で発表をしてもらっていた。すぐに弱点を指摘し、要点を要約する優秀な討論参加者であった。彼は講義内で基礎となる仮定を説明し明確にするために、簡単なモデルを例に焦点を当てた。授業は小規模で読書室を利用していた生徒と知り合うように努力した。理論物理学の専攻科目として受け入れられたものはほとんどなかったが、日常的に学生と長い議論を行っていた。

タイトル: 電荷保存則
この法則を連続の方程式の形で表すと、ここで ρ は電荷密度、j は電流密度この法則はマクスウェルの方程式から導き出せる。