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フーコー、ジャン-ベルナール-レオン

(b.Paris,France,19September1819;d.Paris,II February1868)

実験物理学。

書店-出版社の息子であるフーコーは、繊細な健康のために自宅で教育を受けました。 無関心の学生、彼は特別なコーチングの後にのみバカロレアに合格し、外科医として、彼は蒸気エンジンを含む科学的なおもちゃの数を作る際に(十三歳から)実証していたかなりの器用さを使用するために置くことを期待して、医学を勉強し始めました。 血と苦しみの光景によって反乱し、ダゲレオタイプの発明によって新しい方向に刺激され、フーコーは彼の医学研究を放棄したが、彼はアルフレッド*ドネ、エコール*ド*メデシネで臨床顕微鏡の教師の注意に来ていた前ではないが。 ドンネは顕微鏡コースの助手となり、その教科書(1844年-1845年に出版された)の共著者となった。 フーコーは最終的に新聞Journal des débats(1845年)の科学記者としてのマスターを引き継ぎ、その後、彼は一般の聴衆のために科学の世界から最新のものを議論した定期的なコラムを一度に活発で正確な華麗なスタイルで書いた。

1844年から1846年にかけて、フーコーはバカロレアのために幾何学、算術、化学のテキストを出版した。 その後、新聞記事を除いて、彼は科学論文のみを出版した。 フーコーは、1851年に名誉の軍団の十字架の賞(彼の振り子の実験のために)と1853年にdocteurë科学物理学の賞(彼の論文のために空気と水の光の速度を比較する)に続く、彼はナポレオン三世によってパリ天文台で物理学者としての場所を与えられたまで、彼の家に設置された研究室で働いていた。社会(1864年)とベルリンとサンクトペテルブルクのアカデミー。 最後に、1857年に選出されなかった後、フーコーは1865年に、アカデミー科学のメンバーであったクラペイロンの死に続いて選ばれました。

カトリック教徒ではない彼の最後の病気が彼を教会に戻すまで、フーコーは科学研究に完全に献身する静かな生活を送った。 小さくて虚弱で、彼は木曜日にrue d’Assasの彼の家に集まった科学的な友人のグループを優雅に主宰することができました。 彼は7ヶ月の病気の後、48歳で脳疾患で死亡しました。

フーコーは、19世紀半ばの最も重要な実験のうち、光の速度の実験室決定(1850年、1862年)と地球の自転の機械的実証(1851年、1852年)と望遠鏡の技術の進歩で最もよく知られている。 彼はまた、主に光学系で、他の重要な実験の数を行い、広く実験科学と技術の両方で使用されたいくつかのデバイスを開発しました。

1834年、Charles Wheatstoneは電気の速度を測定するためのrotaingmirror装置を開発し、1838年にAragoは同じ原理が光の速度を地上的に決定するのに適用されるかもしれないと提案した(以前の決定は天文学的であった)。 空気中と水中でのこの速度の比較は、前者は空気中でより速く移動するために光を必要とし、後者は水中での光の波と粒子の理論の間の明確な実験的試験であろう。 アラゴが実験を実行しようとした試みは失敗し、視力が低下したために彼はそれらを放棄することを余儀なくされた。 1845年から1847年の間にフーコーが光学研究に協力していたフーコーとヒッポライト-フィゾーは、アラゴを破った障害を克服しようと独立して試み始めた。

フィゾーが最初に成功した; 実験室の回転ミラー装置を、長い地上の経路を通過する光線を遮断する歯付きホイールに置き換えることによって、彼は1849年に地球の表面での光の速度の最初の精密測定を得た。 フィゾーは回転する鏡に戻り、稀な媒体と高密度の媒体で光の速度を比較したが、ここでフーコーは30April1850で”光は水よりも空気中で速く移動する”と発表した(Recueil、p.207)。 彼の装置は図1に図示されています。 Aにおける光源は、8 0 0回転/秒で回転するミラー mによって反射され、球状に凹状の静止ミラー Mに戻り、再びa’に戻る。 (ガラス面gは、Oの観察者が光源と反射の両方を見ることを可能にする。)空気経路(図の上半分、画像a’)と水経路(図の下半分、

水で満たされた管T、画像a”)の両方を使用することにより、光源画像aからの反射画像a’またはa”の変位の関数である光の速度を二つの媒体で比較することができる。 水の画像a”は空気の画像よりも偏向されるので、光は水の中よりも空気中で速く移動しなければなりません。

フーコーの最初の実験は、1850年に行われ、1853年の博士論文に完全に書かれたもので、純粋に比較されたものであり、彼は1862年まで数値を発表しなかった。 その後、改良された装置で、彼は空気中の光の速度を正確に測定することができました。 この結果は1849年のフィゾーよりもかなり小さく、太陽視差の受け入れられた値を変更し、ル-ヴェリエが天文データから計算したより高い値を立証した。 フーコーの旋回鏡装置は、後のA・A・マイケルソンとサイモン・ニューカムによる光の速度の決定の基礎となった。

Fizeauとともに、フーコーは1845年に太陽の最初のダゲレオタイプを作ることによって天文写真の先駆者となった。 星を撮影するために必要な長時間露光は、望遠鏡が天の物体を連続的に指摘したままであることを必要とした。 このような望遠鏡の駆動を規制するために、1847年にフーコーは、円錐形の振り子を備えた時計のためのクリスチャン・ホイヘンスの17世紀の計画を実践した。 フーコーの時計には振り子のボブを支える鋼の棒があり、旋盤のチャックにクランプしながら振動するような棒が、旋盤を手で回転させたときに振動面を維持する傾向があることに気づいた。

このロッドの予期せぬ挙動は、フーコーに地球の自転の実験的な実証を示唆した。 彼の家の地下室では、彼は2メートルの長さの鋼の糸から吊り下げられた5キロのボブと振り子を取り付け、任意の方向にスイングし、糸でそのスイングの端に結ばれています。 糸が燃え上がると振り子が揺れ始め、2月8日水曜日の午前1851年、フーコーは振り子のスイング面が徐々に”天球の日周運動の方向に”回っているのを見たことに報いられた(Recueil、p.378、n。)。 1851年2月3日、フーコーはパリ天文台の子午線ホールで長さ11メートルの振り子を用いて実験を繰り返し、振り子の振動面によって記述される円が緯度の正弦に反比例することを発見したことを科学アカデミーに報告した。 この実験は、すぐにスケールアップし、パンテオンに移動し、世界中の場所の数で次の二年間に繰り返され、振り子に専念する科学論文の十倍の増加を生じ

フーコーがアカデミーへの報告書で主張したように、彼の発見はポアソンの地球の自転の偏向力の理論的扱いを示していた(Journal de l’École polytechnique、16、(1-68)が、ポアソンは振り子への影響が観測できることを明示的に否定していた(p.24)。

地球の自転の力学の実験を続けていたフーコーは、1852年にジャイロスコープを発明し、地球の自転の振り子よりも明確な実証を行い、磁気針と同様に一定の方向を維持する性質を持っていることを示した。 フーコーの振り子とジャイロスコープは、(この日に続いて)人気の意義以上のものを持っていました。 まず、彼らは研究と調査のための相対運動と振り子とジャイロスコープ標準トピックの理論を作り、理論力学の発展を刺激しました。 第二に、フーコーのデモンストレーションの前に、回転の偏向力が顕著な役割を果たしている地球の表面上の運動(特に風と海流)の研究は、この力がどのように作用するかについての非物理的な概念によって支配されていた。 フーコーのデモンストレーションと彼らが触発した理論的な治療は、この偏向力がすべての水平方向に作用することを決定的に示し、したがってBuys Ball、Ferrel、Ulrich Vettinなどが構築できる健全な物理的洞察を提供した。

彼らの太陽のダゲレオタイプは、フーコーとフィゾーのコラボレーションの唯一の成果でした。 1844年から1847年の間に、彼らは半ダースの研究を行った。 1845年と1846年にはトーマス-ヤングとフレネルの実験を拡張し、数千の波長によって経路が異なる光線の間で干渉が起こったことを示し、1847年には太陽からの熱線の干渉を研究することによって、放射熱は光と同じ波状構造を持つことを示した。 これらの2つの実験は、光の波理論をかなり強化しました。

彼の親友ジュール-レグノーと、フーコーは1848年に、脳がどのように一つの画像に二つの別々の色を組み合わせ、それぞれが単一の目に提示するかを示しました。 その直後、フーコーはスペクトルを重ね合わせるために炭素アークからの光に太陽光を投げた。 アークの二重の明るい黄色の線が太陽スペクトルの二重の暗い線(ナトリウムからのD線)と同一であるという観察から、アークは放出されたのと同じ光を吸収できると結論づけたが、フラウンホーファー線を説明するためのこの観測の一般化は1859年にキルヒホッフに残された。

1853年にフーコーは液体中の導電率を研究し、1855年には電磁石の極の間に置かれた銅ディスクをクランクで回し、ディスク内で生成される熱を測定するこ

彼の時代の誰も技術的な発明性でフーコーを超えていません。 ダゲレオタイプの改良に関する最初の論文(1841年、1843年)から死の直後にサイドロスタットが完成するまで、フーコーによって設計され、最初は自分自身で、後に他の人の助けを借りて実行された装置は、科学と技術の両方における顕著な問題を解決した。 彼はアークランプ用のレギュレータを開発し、顕微鏡への人工光の供給(1843年)においてガスを電気に置き換えることを可能にし、このレギュレータ(1849年)への彼の改良はアークランプを劇場にもたらした。 彼は測光器を設計した(1855年)。 彼の水銀遮断器(1856年)は、ルフムコーフ誘導コイルの性能を改善し、彼の複屈折プリズム(1857年)は、二つの部分の間にバルサムではなく空気を使用して、紫外線に平面偏光を得ることを可能にした。 1860年頃、彼は振り子実験に彼を導いていた機械的な動きを均一にする問題に戻り、彼はその有効性にジェームズ-ワットの知事をかなり超えて行った機械的なレギュレータのシリーズ全体を開発した。 これらの調整装置は、最初に望遠鏡を太陽(ヘリオスタット)または星(シデロスタット)に連続的に向けた機械で使用され、その後、工場と1867年のパリ万国博覧会の両方で大型蒸気機関で使用された。

しかし、これらの発明のどれも、フーコーが反射望遠鏡用の鏡を作るためにガラスを銀にするための現代的な技術(1857年)を導入したことや、鏡とレンズの両方の姿をテストし修正するためのシンプルだが正確な方法(1858年)ほど科学にとって重要なものではなかった。 ガラスは、以前に反射望遠鏡で使用されていた鏡の金属よりもはるかに優れていることが証明されました。

フーコーの言葉と行為の両方における正確な言語の異常なコマンドは、常に数学の彼の倹約使用は、単に幸運なtinkererとして彼を非難したフランスの分析 彼の辛辣な新聞記事は、決して悪質ではありませんが、敵意の源でもありました。 フーコーの天体物理学への関心は、古い学校の理論天文学者であるパリ天文台の所長であるル・ヴェリエの強い反対に会い、フーコーは天文台にサイドロスタットを設置することを妨げられた。 それにもかかわらず、彼が死ぬ前に、フーコーは優れた実験主義者としてすべての尊敬を獲得していた、と彼の評判は、彼が発足していた光学技術に基づ

参考文献

I.オリジナル作品。 フーコーの論文は、主にComptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des sciencesに掲載され、Recueil des travaux scientifiques de Léon Foucault,2volsに掲載された未発表の論文とともに収集され、発行された。 1878年(明治18年)、パリに生まれる。 図1は、フーコーの論文”Sur les vitesses relatives de la lumiére dans l’air et dans l’eau”(パリ、1853年)から取られたRecueilの第4版から取られている。

II.二次文献。 フーコーの人生と仕事のための二つの主要な情報源は、Recueilにもあります:J. Bertrand,”Avertissement”,I,i-iv,and”Des progrés de la mécanique,”I,v-xxviii,後者はもともとRevue des deux mondes,51(1May1864),96-115,Académie des Sciencesのためのフーコーの立候補を助けるために;And J.A.Lissajous,”Notice historique sur la vie et les travaux de Léon Foucault,”II,1-18. また、P.Gilbert、”Leon Foucault,sa vie et son oeuvre scientifique”In Revue des questions scientifiquesも有用である。, 5 (1879), 108-154, 516-563. ベトランドは、フーコーがアカデミーで直面している反対に彼の記事でほのめかします; ル-ヴェリエの反対は、P.Larousse,Grand dictionnaire universel du XIXe siècle,VIII(Paris,1872),649に記載されている。

ハロルド-L-バースティン

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