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文明誕生の歩みと哲学から天文、古典的科学と現代物理への進展史

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史実  コペルニクス  ケプラー  ガリレオ  ニュートン  マクスウェル  アインシュタイン  ホーキング  Black Hole  光について  統一理論  量子コンピューター  情報処理  オイラー  フェルマー  誕生|永眠

 

・年・内 容名 称タグ解 説
補 足、 MEMO

1672年の粒子説を発表アイザック ニュートン (29歳)
Sir Isaac Newton
物理光が互いに衝突しても、拡散しないが、影は真っ直ぐで、波打っていない事から、光は粒子とした。 フックは光の分散と干渉に関し、波動説で反論。
内容の大筋は 顕微鏡図譜で発表済みと論争へ。

1698年広範囲の 地磁気観測エドモンド ハレー (41歳)電磁気英国海軍のパラモア号艦長に任命で、2年間測。

1701年史上初の地磁気図の出版エドモンド ハレー (44歳)電磁気等偏角線が初めて描かれた海図の発表。

1821年
(19世紀)
磁気が羅針盤を回す逆の現象、電磁気回転を実証マイケル ファラデー
Michael Faraday
電磁気実験により、後のモーターとなる電動機の原理を導き、電気から初めて動力を生み出した。1791年 ファラデー、ロンドンで誕生。
19世紀で最も傑出した実験家となって行く。

1831年電磁誘導 を発見マイケル ファラデー
Michael Faraday
電磁気動く磁石が電流を誘導する事に気付く。変圧器やダイナモの基礎に。発電機、電気磁石の原理を導く。ファラデーは、正規教育の大半を受けなかった。
当年、ジェームズ クラーク マクスウェル誕生。

1832年電気化学の法則を定式化マイケル ファラデー

1835年電気自動車を 発明ロバート アンダーソン技術

1845年偏光現象と磁場の影響 を発見マイケル ファラデー電磁気偏光が磁場に影響を与える関係性を観測。幾度の実験の末、電気と磁気との関係を導く。

1852年磁気の‘力線’の実在性を主張マイケル ファラデー電磁気力線の概念については、一部から反発もあった。

1854年電磁気に関する論文ジェームズ クラーク マクスウェル電磁気“ファラデーの力線について” を発表。後にファラデーと交流を交わす様になる。

1861年論文 “物理的な力線について” を発表し、 は電磁気と 双対的な事象の側面 と総括ジェームズ クラーク マクスウェル
James Clerk Maxwell
物理,
電磁気
エーテルに渦流が満たし、間の小さな歯車的構造が力線に沿い整列した力学モデルを提案し、正確なアンペールの法則を初めて導く。さらにエーテルを弾性体とし、電気と磁気の相互作用の波の伝播速度を光速度と導き、光と電磁気は双対的だと導いた。当時、実験検証の無い要素も合わせ、理論を組み上げた。
光の三原色の各フィルター別の写真を重ね、史上初のカラー写真の撮影にマクスウェルが成功。
1867年に、ファラデー永眠。

1865年論文 “電磁場の 動的理論”で
“マクスウェルの方程式”を発表
ジェームズ クラーク マクスウェル
James Clerk Maxwell
電磁気,
物理
電磁気に関する3つ目の論文で電磁波という用語を使い、電気と磁気と運動の相関を説いた。ここでは、エーテル、渦流、歯車等の未観測の要素を取り省き、ラグランジュ力学(最小作用の原理)で記述された。

1873年電気磁気論の 総括を出版
4つの方程式 を提唱
“マクスウェルの悪魔”を提示
ジェームズ クラーク マクスウェル
James Clerk Maxwell
電磁気,
熱力学
クラウジウスが提唱した熱力学の第二法則、“エントロピーの増大”に対する疑問、減少可能なパラドックスを示した思考実験“マクスウェルの悪魔”を提唱。均一温度の並ぶ2部屋に横断する小穴の扉が有り 高速運動粒子が来た時のみ扉を開ける悪魔が、物理的運動なしに、片側の温度を下げ続ける思考実験。

1881年“マイケルソン・モーリーの実験”を数度行い始めるアルバート マイケルソン
エドワード ウィリアムズ モーリー
物理地球の自公転に対する角度や、観測者の運動状態等によらず変化の無い光速度不変の原理を導く。例外的に光速度には、ニュートンの運動方程式が通らないかの様な計測結果を、幾度の実験が示した。

1895年真空管からの陰極線の実験と写真乾板から、X線を発見ヴィルヘルム コンラート レントゲン量子様々な原子と真空管からの陰極線の実験にて、側の写真乾板が感光。陰極線以外の未知の線種を発見。未知を示す代数Xを名に当てた。 後の科学文明に広く活用。
当年、マルコーニが無線電信を発明。

1896年ウラン塩から放射線を発見アントワーヌ アンリ ベクレル物理ルイ ブノワが、X線の電離作用を発見。

1897年原子から出る陰極線は低質量な粒子による、電子だと発見サー ジョゼフ ジョン トムソン
Sir Joseph John Thomson
量子真空管の実験で、陽極側に曲がる現象を用い、陰極線の正体は原子自体が含む電子の放出と発見。原子が最小単位でない事を発見。
パウエル エールリッヒが、抗生物質を発見。

1898年ウラン鉱の空気の電離を発マリーと、キュリー夫人物理ラジウムを発見し“放射能”という概念を考案。アンリ ポアンカレが同時性は相対的だと提示。

1899年α粒子とβ粒子を発見アーネスト ラザフォード量子α線(ヘリウム原子核) とβ線(電子) を発見当年、フロイトが“夢判断”を出版。

1900年エネルギー量子仮説を提唱マックス プランク量子原子の解離的、段階的なエネルギー構造を示し、“量子” という概念を初めて提示。滑らかな曲線的に増減しない。古典量子論誕生。

1900年γ線の発見ポール ヴィラール量子γ線(電磁波) の発見。ラントシュタイナーがABO血液型を発見。

1902年スタンレー蒸気自動車を生産スタンリー マイヤー技術水を電気分解した酸水素ガスで、エンジンを起動。サットン等が遺伝子のありかは、染色体と示す。

1905年
(20世紀)
光量子仮説 を提唱
光電効果の原理構造を導く
アルベルト アインシュタイン (26歳)
Albert Einstein
アルバート アインシュタイン
量子(炬燵で日焼けは不可能等) 光電効果の原理説明からのエネルギーは、無限に滑らかな変数ではなく、断続的、解離的、量子的値のみをとる原理を提示。の実像は波動説と粒子説間での論争だったが、 プランクの量子仮説を取り入れ、波と粒の双対的な量子だと示し、量子論の 土台となった。  3月。

1905年光速運動 に関する
“特殊相対性理論”を提唱
不変的基準は ‘光速度’とした
アルベルト アインシュタイン (26歳)
Albert Einstein
アルバート アインシュタイン
物理,
量子
光速度不変則による相対的に歪む‘空間’と‘時間’に関する原理。‘時間’は普遍的に絶対不変の基準とされて来たが、時間でさえ相対的に歪む原理を初めて提示。光速度が絶対不変なら時間の方が歪むのだろうと示した等速直線運動という特殊条件下での理論。
当年、ロシアで第一革命。 “我が輩は猫である”出版。

1905年特殊相対論の解
E=mc2を提示
エネルギー = 質量×光速の二乗
アルベルト アインシュタイン (26歳)
Albert Einstein
アルバート アインシュタイン
物理質量とエネルギーの等価性を示し、位置、運動、電気、熱等のエネルギーは、エネルギー保存の法則で繋がり、 初めてエネルギーの本質像を示した。準光速で運動の質量は、光速度不変則から時間が鈍速に歪むが、 運動量保存則から運動エネルギーが質量へ変換される。  9月。

1906年AM方式で、 初の音声通信技術日本初の専用線電話一部設置。日本鉄道 国有化。

1911年超伝導の発見ヘイケ カーメルリング オンネス物理液体ヘリウムで極低温化した水銀で観察。アインシュタインが第1回ソルベイ会議に参加。

1911年原子核の発見
ラザフォードの原子モデル
アーネスト ラザフォード
Ernest Rutherford
核物理ハンス ガイガーと共に、正電荷の球内を負電荷の電子が飛び回る説の検証実験で、原子核を発見。その回りで月の様に周回する電子像を 発表。
ウィルソンが放射線軌道の飛跡観測の霧箱を発明。

1912年宇宙線の発見ビクター フランツ ヘス天文気球で実験。中華民国臨時政府成立。

1912年X線の実像を 電磁波と実証マックス フォン ラウエ量子細かい波長の電磁波、X線の回折現象を発見。明治天皇死去。 タイタニック号沈没。

1913年原子番号の根源を示すヘンリー モーズリー量子原子番号が、原子核の正電荷の量だと示す。ユング、フロイトと決別へ。

1913年ボーアの量子条件
新たな電子軌道の原子像
ニールス ヘンリク ダヴィド ボーア
Niels Henrik David Bohr
物理,
量子
一見、極微の太陽系の様な水素原子像を示し、原子核を電子が取り巻き、量子仮説を考慮し、エネルギーの段階により離散的な軌道を描くモデル。段階的に電子軌道を飛び越える度、特定波長の放射線の吸収や放出で、原子が光る原因とした。

1917年光の誘導放出に関する論文アルベルト アインシュタイン量子後にレーザー光の基礎を築く論文を執筆。

1922年統一場理論に関する 初の論文アルベルト アインシュタイン物理重力と電磁気力の統一の原理を模索。当時知られていた、基本的な力学の統一を探求。

1923年コンプトン効果を発見アーサー コンプトン量子電子にX線を当て、X線波長が錯乱し、長く変化。この年、関東大震災が起きる。

1924年電子の波動性 (物質波)を提示ルイ ド ブロイ量子が波状と粒状で双対的なら、電子もではと、ド・ブロイ波を提示。当年、ハッブルが等方向的に在る銀河を 発見。

1925年電子のスピンを定義ジョージ ウーレンベック
サミュエル ハウトスミット
量子量子力学的自由度のスピン角運動量を粒はもつ。量子の一つの状態。

・年・内 容人 名タグ解 説
補 足、 MEMO

1926年未観測の次元の導入による “カルツァ・クライン理論”提示テオドール カルツァ
オスカル クライン
物理新たに次元を導入した5次元時空で想定した重力は電磁気力に統一されるという理論に、クラインが円形に‘コンパクト化’された‘余剰次元’の概念を導入。カルツァが1919年にアインシュタインに手紙で送り1921年に提唱した初の5次元の理論を当年、進展させた。後に超弦理論の基軸に活用される。

1926年行列力学を提唱ヴェルナー ハイゼンベルク
Werner Karl Heisenberg
量子古典的な物理描像を捨て、ハイゼンベルク描像で行列表示した量子論の理論形式。1925年に初公開。ハイゼンベルク力学、マトリクス力学 とも言う。
当年、大正天皇死去、昭和と改元。

1926年波動力学を提唱エルヴィン シュレーディンガー量子シュレーディンガーの波動方程式を提唱。物質波をもとにした、量子論の一つの理論形式。
行列力学と数学的に等価な事も導いた。

1926年波動関数を確率の波と解釈マックス ボルン量子波動関数を物理的実在の波ではないと 解釈。波動力学の関数(ψ)の物理量の具体観を 提案。

1927年“不確定性原理” を発表ヴェルナー ハイゼンベルク量子同時の位置と運動量の厳密測定は‘原理的に不可能’。この年、ガーマーにより電子の波動性を 確認。

1927年原始的原子モデルを提示ジョルジュ アンリ ルメートル天文宇宙創世は原初的原子の爆発からだとした。初めてビッグバン理論のモデルを提唱。

1928年陽電子(反電子)の存在を予言
“相対論的量子力学”を提示
ポール エイドリアン モーリス ディラック物理,
量子
対称性が鍵のディラック方程式を基礎に(特殊)相対論的量子力学を構築し、‘ディラックの海’から予言。量子力学にローレンツ対称性(空間と相対時間的収縮)を取り入れた。 後に、量子電磁力学へ発展する。

1929年マクスウェルの悪魔(熱力学的矛盾)の一次的撃退法 を示すレオ シラード
Leo Szilard
熱力学シラードのエンジンと呼ぶ粒子を1つ毎に扱う理論模型で、観測には必ず1つ以上の光子を当てる必要があり、そこでエントロピー増大が必要だとした。これは限定的な回答でしかなかったが、 熱力学を発展させた。

1931年β崩壊時、後にニュートリノと呼ばれる粒子の存在を 予言ヴォルフガング エルンスト パウリ
Wolfgang Ernst Pauli
核物理ベータ崩壊で放出する粒子のうち陽子質量の1%以下の中性微子が、エネルギーを持ち去ると想定。エネルギー保存則と角運動量保存則の保持から。チャンドラセカールが白色矮星の質量上限示す。

1932年中性子の発見ジェームズ チャドウィック核物理電気的に中性な粒子を観測。デヴィッド アンダーソン達が、陽電子を発見

1933年超伝導に関する“マイスナー効果”を発見フリッツ ヴァルター マイスナー
ローベルト オクセンフェルト
物理,
量子
超伝導体に磁場を向けると超伝導体内部の磁界が 0に保たれ、外からの磁場を跳ね返す反磁性的現象。超伝導体に上から近づけた磁石は、隙間を空けて浮く完全反磁性を示す。

1935年量子論に相対論から矛盾点を 指摘する論文
“EPRパラドックス”を発表
アルベルト アインシュタイン (56歳)
ボリス ポドリスキー
ネイサン ローゼン
物理,
量子
量子もつれが、相対論と両立しないのでは?という思考実験のパラドックス。1982年のベルの不等式の検証により、この指摘が成立しない事を実証。当年、シュレーディンガーの猫のパラドックスを提示。波動力学の確率解釈、微視から巨視での波束の収束に絡む思考実験。

1936年計算可能な数について、 決定問題への応用にて
“チューリングマシン”提唱
アラン チューリング
エミール レオン ポスト
熱力学軸が無限に長いテープ上を移動し、情報を読み込み、メモリに記憶、書き込むモデル。計算機の原理構造を数学的に定義した計算模型。ある論理式が回答可能かを事前判別する方法は‘原理的に無い’と提示。
アロンゾ チャーチが、アルゴリズム を定義。

1937年粒子と反粒子の構造が同一な“マヨラナ粒子”説を提示エットレ マヨラナ核物理CP対称性が保持された粒子の存在を 予想。
例えば、超対称性粒子等の中性フェルミオン等。
フリッツ ツビッキーが、銀河の重力レンズ的作用を指摘。

1943年量子電磁力学 に対する 超多時間理論 を提示朝永振一郎量子初期の量子論では全体で一つの時間だったが、場の量子論では、それぞれに違う時間軸を割りふったこれにより量子電磁力学での因果律が破れていた問題を回避。

1948年トランジスタを発明ウィリアム ショックレー
ウォルター ブラッテン
ジョン バーディーン
技術ベル研究所で真空管に代わる増幅素子の開発を指示され、点接触型と接合型トランジスタを研究開発。湯川秀樹が量子の最小単位が体積 0の点でない一定領域な非局所場の理論を提示。空の“素領域場の理論”に進展。
後にループ量子重力理論へ。

1948年くりこみ理論を提唱朝永振一郎、リチャード ファインマン、ジュリアン シュウィンガー量子量子電磁力学の可換ゲージ原理における 無限大の発散の困難を解消。当年、カシミール効果を発見。量子ゆらぎ等からの負のエネルギーによる量子効果を初めて論証。

1948年宇宙の核反応段階の理論
α-β-γ理論を発表
ラルフ アルファー
ジョージ ガモフ
ハンス アルプレヒト ベーテ
物理,
核物理
ビッグバンの核反応段階の理論で、水素、ヘリウム、その他のより重い元素が、初期の宇宙で生成され、現在全ての元素の観測割合と矛盾しない原理。ガモフは、これを基に陽子、中性子、電子、ガンマ放射線の高密度な火の玉宇宙モデルを提唱。5kの宇宙背景放射を予言した。

1953年有機物を生成する
ユーリー・ミラーの実験
スタンリー ロイド ミラー
ハロルド クレイトン ユーリー
化学水素、メタン、アンモニア、水の混合液に電流をあて続けることでアミノ酸等の有機物の生成を発見。アミノ酸というタンパク質の前駆物質が当時、原始地球同等とされた大気から生成された。

1953年ニュートリノを原子炉で発見フレデリック ライネス
クライド コーワン
核物理水分子中の原子核とニュートリノの反応で生じる中性子と陽電子を観測した。 当初、弱い相互作用のみで質量 0と予想でパウリは、観測実現に消極的だったが、 初の成功。

1956年波動方程式の
“多世界解釈” を提示
ヒュー エヴェレット
Hugh Everett III
量子量子力学を宇宙全体に適応した事で、観測問題の波束の収束が不用な並行世界的決定論な解釈を提示。フレデリック等が、ニュートリノを検出。

1957年超伝導の量子力学的原理
BCS理論を提唱
バーディーン、クーパー
シュリーファー
量子,
物理
電子のペアがボソン化し、集団で最低エネルギとなりボース・アインシュタイン凝縮的状態となる。当年、江崎玲於奈がトンネルダイオード(江崎ダイオード)を発明。

1960年ゲージ対称性の破れである“自発的対称性の破れ” を提唱南部陽一郎量子ヤン・ミルズ理論でボソンのゲージ場が理論上は質量 0 となるが、現実はそうでない問題を解消。常伝導から超伝導への電荷の破れの考察で発見。 ヒッグス場等のポテンシャルでも表れる事象。

1961年マクスウェルの悪魔の矛盾 を退治、計算に必要な最小エネルギーについてロルフ ランダウアー
Rolf Landauer
熱力学,
物理,
量子
コンピュータ記憶消去は非可逆でエントロピー拡大が必須と示し、情報処理は物理法則にしたがい物理的に許せない計算原理は不可能と提示。マクスウェルの悪魔の記憶の中でエントロピーが増大する事を示した。
当年、ガガーリンが人類初、地球周回軌道へ。

1964年粒子と反粒子に関する
“CP対称性の破れ”を観測
ジェイムズ クローニン
ヴァル ログスドン フィッチ
量子,
核物理
Charge(+- 電荷) Parity(スピン 鏡像) 対称性についてK中間子の崩壊時、寿命の対称性が破れる事象。現シャープがオールトランジスタ、ダイオードの電卓、ソニーがビデオテープレコーダを初発売。

1965年量子電磁力学を提唱朝永振一郎、ファインマン等量子相対論的量子力学を進展させくりこみ理論を適応。

1967年メタマテリアルの性質に関する論文ヴィクトル ゲオールギエヴィチ ヴェゼラゴ
Виктор Георгиевич Веселаго
物理,
量子
ソヴィエト物理学者がメタマテリアルと呼ぶ人口構造素材がマイクロ波に対して負の屈折率や逆ドップラー効果等の、特殊な光学特性を持てる事を提示。当年、中国初の水爆実験を行使。
初めてガンマ線バーストの天体を核実験監視衛星にて発見。

1967年電弱統一理論を提唱
( ワインバーグ・サラム理論 )
スティーヴン ワインバーグ
アブドゥッサラーム
量子,
物理
電磁気力と弱い核力の関係をヤン・ミルズ理論等で総括した。当時未発見のヒッグス場の自発的対称性の破れを前提としている。

1971年ブラックホール脱毛定理
熱力学に関するホイーラーのパラドックスを示す
ジョン アーチボルト ホイーラー
John Archibald Wheeler
物理,
天文,
熱力学
一般相対論と電磁気学のみを考慮したBlack Holeに落ち込むと、質量、電荷、回転角の物理量 3つのみを残し、他の情報を保存しない矛盾の問題。他の物理量は事象の地平面内で消失し、情報を3本の毛に例え解説し、他は残さずエントロピーも消失する様に見える熱力学的問題を示した。

1974年大統一理論 を提唱ジョージ、グラショウ量子前提から非自明な理論なため、標準模型とも言う。場の量子論に基づき、厳密に正確な予は可能。

1974年
擬似的な量子重力理論から “ホーキング放射” を提唱
スティーヴン ホーキング
Stephen William Hawking
量子,
熱力学
場の量子論を使いBlack Holeの蒸発的なホーキング放射、熱と事象の地平面の拡大も指摘。Black Holeと量子ゆらぎの関係から発見。
拡大をベッケンシュタインとは別角度から提示。

1975年タウ粒子を発見パール核物理電子と陽電子の線形衝突型加速器にて。τ粒子、第3世代の荷電レプトン。

1976年ブラックホールとホーキング放射に絡む、インフォメーション・パラドックスを提示スティーヴン ホーキング
Stephen William Hawking
量子,
物理,
熱力学
ホーキング放射は、Black Holeと真空上での量子ゆらぎによりランダムに生成された素粒子間の反応で対消滅する。これは吸い込まれた物質の情報とは、質量以外の関わりが無い。とすればこの物質の情報は、非可逆で完全な消失に見えるという矛盾。量子力学が正しいなら、物質の情報は何らかの形で保存されるはず、というパラドックス。
(ホイーラーが、も脱出不能な未発見当時の超質量天体をBlack Holeと名付けたが、穴とは2次元的表現上の例えで、実際は球状の天体)

・年・内 容人 名タグ解 説
補 足、 MEMO


・私の学問の解釈。

辞書よりも個人的に細密な定義を模索。
物理学や哲学、科学的事実と医療的事実、明らかな差異、その解釈と足場等。


学問: あらゆる人、場所、時代で再現可能な知識構造体系。
数学: 数式という原理世界の言語活用と可能性追求と研究。
科学: 反証可能な事象の規則関係や体系的構造原理、その真理、本質を研究する学問。
物理: 自然の物質、現象の本質に対して、客観的観察と実験 データに基づく研究、反証可能な学問。
    特定の領域に対して複数の「科学的に正しい」仮説も有りえて将来、説がくつがえる可能性もある。
化学: 原子や分子、その構造、それらの化学反応や相転移、性質作用を扱う実験的自然科学。
医学: 人体の病気の原理作用の関係構造を研究し、その予防、治療のための研究。
医療: 病気の原因や予防、治療法の明確な解明と安全の割合が、国に認められているものを扱う。

理論物理学: 実験物理から、より根源的力学原理を数学的構造で探求する。実験検証困難なものを含む研究。
哲学: 世界構造や社会構造、あるいは、それらと心や自己との関係構造や、己自身を能動的に考察する学問。
宗教: 宇宙は神等、究極的構造に基づき出来たとする事象の意味付け。心の救済、心的世界信仰。

疑似科学(エセ科学): 科学ではない概念を、その様に提示し降るまう。
宗教的科学解釈: 自然現象は、科学理論に基づいて起きている。
科学的解釈: ある自然現象が、化学原理で成り立つ。天体現象は物理科学で説明出来る領域がある。


辞書のみでなく、自分でそしゃくし要約する事、各々の認識の足場確認も重要だと思ってまとめました。

・物理学史関係の、年表や解説の参考、出典ソースです。