ロバート・アンドリュース・ミリカン：伝記、電子の計算、その他の貢献 - 伝記 - 2025

ロバートアンドリュースミリカン（1868-1953）は、有名な実験物理学者であり、20世紀の最初の数十年間、米国の著名な教育者および著名人でした。同様に、彼は電気、光学、分子物理学の分野で多くの貢献と発見をしました。

しかし、ミリカンの素晴らしい業績は、現在のオイルドロップ実験と呼ばれるもののおかげで、電子電荷の計算に成功しました。

カリフォルニア工科大学（Caltech）1947のロバートA.ミリカン。出典：ウィキペディアコモンズ

今日、この研究は科学的方法の応用の理想的な例と考えられています。しかし、彼の研究を超えて、ミリカンの成功は主に自然現象の研究における粘り強さの結果として得られた長い経験によるものでした。

バイオグラフィー

私生活

ロバートミリカンは1868年3月22日にイリノイ州モリソンで生まれ、1953年12月19日にカリフォルニア州サンマリノで亡くなりました。

ミリカンとその家族は5歳のときに、アイオワ州のマクレガーに引っ越し、2年後、ミリカンはマコケタに定住し、そこでロバートは高校の勉強を始めました。一般的に、家庭教育は彼の職業生活において決定的であったと確立することができます。

同様に、彼の偉大な知的誠実さに加えて、常に彼の個人的な欲望と願望を超えていた彼の仕事への献身と情熱は、彼が科学と公共生活で成功を収めるように導いた。

1902年に彼はグレタブランチャードと結婚し、ヨーロッパでの新婚旅行を楽しんだ。この組合の結果として、クラーク、グレンアレン、マックスフランクリンの3人の子供が生まれました。

応用研究

1886年に彼はオバーリン大学で彼の研究を始め、そこで三角法、分析幾何学、ギリシャ語を学びました。彼は1891年に卒業し、1895年にコロンビア大学で物理学の博士号を取得しました。

博士号を取得後、ミリカンはドイツ（1895-1896）に旅行し、ゲッティンゲンやベルリンなどの有名な大学で学びました。

ヨーロッパ滞在中、彼はドイツの物理学者レントゲン（1845-1923）、X線の発見者、フランスのベクレル（1852-1903）などの重要な研究者と関係があり、放射能の研究は科学界で決定的でした。

アメリカに戻る

1910年、ミリカンはシカゴ大学のライアソン研究所のアシスタントとして仕事を与えられ、それを受け入れることで彼はヨーロッパへのツアーを終えました。この機関では、彼は教師として働き、1921年までその地位を保持していました。

シカゴ大学では、ミリカンは研究者および教育者として奮闘し、彼の教育への情熱を発見しました。

1921年に彼はシカゴ大学を出て、パサデナのカリフォルニア工科大学（Caltech）にあるノーマンブリッジ物理研究所の所長になりました。

彼の人生の中で、ミリカンは物理学のさまざまな分野で教授を教え、ノーマンブリッジインスティテュートの物理学研究所の校長であり、カルテックのディレクターを務めていました。

ミリカンの教育への熱意

ミリカンは優れた教育設備を備えた優秀な学生でした。そのため、2年目の終わりにオーバーリンでギリシャ語を教えた教授が初等物理学を教えるように頼みました。

彼は1889年の夏休み中にこの課題に向けて一生懸命準備しました。ミリカンは物理学の教科書のすべての問題を解決し、コースの年間を通じて生徒たちに問題に取り組みました。

ミリカンにとって、多くの問題を解決するという行為は、物理学を教えるための最良の方法論でした。この学習システムは、彼の生涯を通じて科学者によって擁護されました。そのため、彼は教育の偉大な愛好家とも見なされています。

この動機により、彼は教育方法論に関して一連の革新的なテキストの共著者になりました。ミリカンが書いた本には、当時は非常に斬新であった概念的な質問を組み込んだ多くの問題が含まれていました。

教育の広告代理店としてのミリカン

カルテックの評判を上げるという彼の決意により、ミリカンは教育の分野で優れた宣伝エージェントの1人に選ばれました。これは、研究所を自然科学と工学の教育のための非常に権威のあるセンターに変えるために必要でした。

しかし彼は、政治、哲学、宗教の問題について同僚と強く異なっていました。さらに、彼の管理方法は型破りでしたが、彼の個人的なリーダーシップは状況が正しいコースを取るために不可欠でした。

結論として、ミリカンの影響は、米国の物理学者と研究者の育成と訓練における基本的な柱であったと言えるでしょう。

ミリカンの調査：電子電荷とその他の寄与

-電子電荷の推定

ミリカンは、物理学者HAウィルソン（1874-1964）のモデルに基づいて、1907年に電子電荷の研究を始めました。調査はいくつかの段階を経ました。

最初のフェーズは、雲のチャンバー内で空気をイオン化し、次に雲の中でイオンを凝縮することで構成されていました。このようにして、彼は重力の作用の下でのみ雲の落下を観察して測定しました。

後に彼はイオン化された雲の落下を評価したが、重力に重畳された垂直方向の電気力の影響下にあった。いくつかのプロセスを経て、彼は油滴実験を設計し、基本的な電荷とその質量を計算することができました。

これは、非常に小さな液滴に油を分散させる装置によって達成されました。これらは、電界にさらされた穴から落ちました。

油滴のオリジナル機器。ミリカンによるデザイン。出典：ウィキペディアコモンズ。

特別なレンズを使用することにより、液滴を視覚化することができ、落下の速度を測定することにより、科学者は電子の質量の値を推定することができました。実験は数回繰り返されました。

このようにして、ミリカンは基本的な負荷を決定し、その値を確立することもできました。1909年に彼は彼が電子の電荷を決定するために使用した技術を説明した記事を発表しました。

-光電の仕事

彼の最初の作品と光電に関する出版物は、1907年から生徒のG.ウィンチェスターと一緒に行われました。目的は、光電流と限界電位が放出金属の温度に依存するかどうかを調査することでした。

これらの調査中、ミリカンは、金属表面のクリーニングの重要性や、短波光源としてスパークを使用する危険性など、多くのプロセスエラーに対処する必要がありました。スパーク放電は、デバイスの電気的振動。

-極端紫外線スペクトル

ミリカンは、金属電極間で生成された高温の火花を使用した紫外光の研究は、これらの火花の可能性に関する研究のおかげで可能であると結論付けました。

この発見は科学界にとって非常に重要でした。なぜなら、短い紫外線スペクトルに対するこれまでのすべての努力は、その極端な吸収能力によって制限されていたからです。

しかし、ホットスパークと凹面反射型回折格子を使用することで問題が解決し、真空分光器を光線の経路全体に配置しました。

このタイプの真空分光器で得られた最初の結果は、1918年にミリカンとソーヤーによって記述されました。

-宇宙線

宇宙線の研究は、20世紀初頭にまでさかのぼります。それらは実験的アプローチであり、検電器を使用して、高度に関連して放電プロセスが測定されました。

ミリカンは宇宙線の研究活動において困難な日々を送っていました。この点で、宇宙線の性質と起源に関する彼の活発な議論が強調されています。彼の発見が1930年代の科学の世界で重要な出来事であったことは確立することができます。

実験計画

ミリカンはパサデナ滞在中に再び宇宙線に積極的に興味を持つようになりました。彼の実験では、風船を鳴らして大気中に送り込んだ検電器と気圧計を使用しました。

これらの気球は、最大11.2 kmおよび15.2 kmの高さに達しました。器具の値は上昇および下降時に収集されたため、手順中の衝撃値を決定することができました。

これらの実験は、ミリカンによって1922年の春にISボーウェンと共に行われました。彼らの研究は、宇宙線が他のどの既知の放射線よりも浸透していることを示しました。

ミリカンの調査の前に、宇宙線は気象学者と放射能の専門家によってのみ研究されたことを示すことは決定的です。これらの研究の後、当時の物理学者のために新しい研究と研究の分野が開かれました。

賞と区別

1923年、ミリカンは光電効果と電子の電荷に関する研究でノーベル物理学賞を受賞したことを発表する通知を受け取りました。

ミリカンは1921年にブリュッセルで開催された第3回ソルベイ会議に出席しました。会議の主題は原子と電子です。

彼は25の大学からHonoris Causa博士号を取得しています。コムストック賞に加えて、エジソンメダルとヒューズメダル。

参考文献

1. 電子を見に来た物理学者ミリカン。12月28日にbbvaopenmind.comから取得
2. デュブリッジLA、エプスタインPAロバートアンドリュースミリカン1868-1953。伝記の回想録。12月28日にnasonline.orgから取得
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