「悪魔」のマクスウェルの命日。電磁気博士は世界初のカラー写真撮影にも成功したの?

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★歴史★
問題:本日11月5日は、19世紀イギリスの物理学者ジェームズ・クラーク・マクスウェルの祥月命日だそうです。130年前、明治12年(1879年)に亡くなったらしい。
■マクスウェルは天保(てんぽう)2年(1831年)6月13日に弁護士の父親のもとに生まれたらしい。1800エーカーの地主だったとのこと。1エーカーは約4047平方mらしい。計算すると約728万4600平方mです。仮に正方形の土地だとすると1辺2.7km弱。1家族の持ち物としてはすごい面積ではありますね。
■小作人たちからあがる年収は2000ポンドぐらいあったらしい。いまでこそ150円以下ですが、町人が小学生のころ、昭和30年代には1ポンドが1000円近くしていたと記憶します。マクスウェルが生きた時代は大英帝国が羽振りのよかった時代です。かなり値打ちのある金額なのでしょう。マクスウェル氏は、人生の初めから終わりまで、貧乏とはあまり縁のない人だったようです。
■マクスウェル少年は早くから才能を見せ、「14歳ごろには複数焦点を用いた卵形線の定義と、これに基づいたピンと糸による描法を考え出した」とのこと。楕円のことなんでしょうかね。マクスウェル少年の4倍ほどの年齢なのに意味がよくわかりません。ハハハ。
■早熟の少年は16歳でスコットランドのエディンバラ大学に入学し、以後死ぬまで各地の大学で研究の日々を送ったらしい。その間に電磁気学を中心として、さまざまな研究成果を世に問うたようです。
■本日は、亡くなって130年目を記念し、マクスウェル氏の研究にかんする雑学クイズです。次のうち正しい記述はどれでしょうか?
[い]アインシュタインは、ニュートンよりもマクスウェルに恩恵を受けたと証言している
[ろ]マクスウェルの弟子に左手・右手の法則で知られるフレミングがいる
[は]史上初めてカラー写真の撮影に成功した人である
[に]電気の力と磁気の力の理論を統一した人物である
[ほ]マクスウェルの悪魔は、電磁気に関する思考実験である
(答えはずっと下↓ スクロールして下さい)

























★歴史★
正解:[い]と[ろ]、[は]、[に]が正しい
説明:[い]アインシュタインは、ニュートンよりもマクスウェルに恩恵を受けたと証言している(○)
■Wikipediaにはそのように記されていました。マクスウェルは、「光は横波であり、かつ電磁気と一体の現象としてとらえられる」ことを発見したそうです。電磁波の存在を予言し、その速度は光速とおなじだといったらしい。素人にはチンプンカンプンですが、専門家どうしでは、電流が通じるように理解が通じるのかな。
[ろ]マクスウェルの弟子に左手・右手の法則で知られるフレミングがいる(○)
■参考資料*3にはそのように記されていました。フレミングは明治10年(1877年)にケンブリッジ大学に入学したそうです。そこでマクスウェルの指導を受けたらしい。ただし、マクスウェルは明治12年(1879年)の11月5日には亡くなっています。薫陶を受けたのはほんの短期間だったのでしょう。
□マクスウェルはマイケル・ファラデーとも知り合いだったらしい。「ロウソクの科学」で知られる庶民派科学者ですね*5。
[は]史上初めてカラー写真の撮影に成功した人である(○)
■万延(まんえん)2年/文久(ぶんきゅう)元年(1861年)に成功したらしい。「光の三原色それぞれのフィルターをつけて撮影した3枚の写真を重ねることで、史上初めてカラー写真の撮影に成功した」とのこと。被写体はタータンリボンと呼ばれる物だったらしい。Wikipediaの写真によれば、タータンチェック柄のリボンのように見えます(口絵参照)。
[に]電気の力と磁気の力の理論を統一した人物である(○)
■元治(げんじ)2年/慶応(けいおう)元年(1865年)、マクスウェルは、マクスウェルの方程式と呼ばれる理屈を発表したらしい。これにより、「電気と磁気が結びついた電磁場の中に波に似た撹乱(かくらん)が生じうること、これが池のきざ波のように一定の速さで伝わること」を予測したそうです*4。
□とまぁ、そんな話を聞かされても、そもそも「電気と磁気の力の理論を統一する」とはどんな意味なのか。素人にはわかりません。でも、電気発動機と発電機が発明され、便利に使えるわけですからね。電気と磁気の力は、なんらかの形で整合性のある理屈としてまとめられたのでしょう、きっと。
[ほ]マクスウェルの悪魔は、電磁気に関する思考実験である(×)
■正しくは、「熱力学に関する思考実験である」だそうです。「分子の動きを観察できる架空の悪魔を想定することによって、熱力学第二法則で禁じられたエントロピーの減少が可能であるとした」ものだそうです。詳しくは参考資料*2をごらんください。
□19世紀に問いかけられたこの思考実験は、1980年代になってようやくいちおうの解決をみたらしい。でも、いまでもマクスウェルの悪魔にかんする研究発表は続いているそうです。
◆参考*1:HP「ジェームズ・クラーク・マクスウェル - Wikipedia」
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B8%E3%82%A7%E3%83%BC%E3%83%A0%E3%82%BA%E3%83%BB%E3%82%AF%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%82%AF%E3%83%BB%E3%83%9E%E3%82%AF%E3%82%B9%E3%82%A6%E3%82%A7%E3%83%AB
◇*2HP「マクスウェルの悪魔 - Wikipedia」
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%82%AF%E3%82%B9%E3%82%A6%E3%82%A7%E3%83%AB%E3%81%AE%E6%82%AA%E9%AD%94
◇*3書籍「世界を変えた100の発明・発見」初版176頁、糸川英夫監修、ISBN4-589-53247-0、PHP研究所
◇*4書籍「ホーキング、宇宙を語る」初版38頁、ISBN4-15-203401-7、スティーブ・W・ホーキング、早川書房
◇*5HP「「ロウソクの科学」で知られるファラデーの逸話とは?」
http://blog.q-q.jp/200601/article_66.html

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