ヨナ・バレルウィッサウ(歩: Yona Berelwisew、1879年3月14日 - 1955年4月18日)は、ヒューシェア共和国?の数学者、理論物理学者。数論を含む純粋数学と理論物理学の双方の分野で顕著な業績を残した。20世紀において最も影響力のある物理学者及び数学者であり、それまでの物理学・数学の認識を根本から変えた。
ヨナ・バレルウィッサウ
Yona Berelwisew
生誕1879年3月14日
ヒューシェア共和国? チャーンピーク
死没1955年4月18日(76歳没)
ヒューシェアの共和国?
モエリント
国籍ヒューシェア共和国?
研究分野物理学
数学
業績相対性理論

生涯

生い立ち

ヨナ・バレルウィッサウは1879年3月14日、ヒューシェア・モエリント?に生まれた。父親は商人で、両親ともにイシュモティアから移住してきたイシュモティア系ヒューシェア人1世であった。
幼少期は裕福な家庭環境で育った。知的好奇心に富む子供だったバレルウィッサウは、早くから数学と物理学に強い関心を示していた。特に天文学に夢中になり、夜空の星を見上げては宇宙の摂理を探ろうとしていた。
1886年から小学校に通い始めるが、バレルウィッサウの能力の高さは授業内容を手当たり次第に吸収する様子からも顕著で、同級生からは"小さな教授"と呼ばれていた。算数の授業はあっという間に飽きてしまい、1回りも2回りも上の学年の教科書を読み進めていたという。
1889年にはツヴェルク人の家庭教師をつけられ、数学と物理の知識をさらに深めていった。10歳の時には微積分学の基礎を理解していたと言われている。
この頃になると、バレルウィッサウの物理学に関する言動はしばしば両親を戸惑わせた。例えば「運動は相対的なものなのか」と質問したり、「時間の長さは誰が測っても同じなのだろうか」と疑問を呈したりしたことがあった。
1893年に入ると、モエリントの上流階級の子弟が通うモエリント高校に編入された。これ以降は学校とは別に、パリの博物館などで本格的に科学の勉強を始めた。週に3日ほど、博物館の学芸員から宇宙物理学や力学、電磁気学の指導を受けていた。
リセ時代には、[アンリ・ポアンカレ]の著書や論文を読破。ポアンカレの相対性原理に関する考え方に強く共感したという。バレルウィッサウはこうしてヒューシェアの精神的環境に育まれた天才少年だったと言えるだろう。
1894年になると、バレルウィッサウは両親の許可を得て、モエリント高等師範学校の聴講生として登録された。大学に編入する前から、すでに数学と物理学の分野で傑出した才能を開花させていたのである。

ゲッティンゲン大学時代

1897年、18歳のバレルウィッサウはモエリント高等師範学校を離れ、ツヴェルク帝国の[ゲッティンゲン大学]に入学した。これは当時のヒューゲルで最も数学と物理学の研究が盛んだった大学への進学であり、バレルウィッサウの能力が高く評価されていたことの表れだった。
ゲッティンゲンでは[ダヴィド・ヒルベルト]の薫陶を受けた。ヒルベルトは当時の代数幾何学、数論、函数論などの分野で第一人者の地位にあり、バレルウィッサウはヒルベルトの下で研鑽を重ねた。特にヒルベルトの「算術化された解析学」の考え方に強い影響を受けている。
大学2年生の頃には、[ベルンハルト・リーマン]の複素解析論とリーマン幾何学の研究に没頭。リーマン面の理解を深め、リーマン・ロック現象の解明に取り組むなど、若くしてリーマン理論の第一人者となりつつあった。
1901年、ゲッティンゲン大学でのバレルウィッサウの最初の大きな功績は、リーマンの「リーマン予想」の一部の証明に成功したことだった。この業績でバレルウィッサウは一躍注目を浴びることになる。
大学4年生の頃から、ポアンカレの相対性原理の研究に精力的に取り組み始めた。特に1904年に書かれた「慣性系という概念と相対性」と題された論文は、後の特殊相対性理論の基礎となる考え方が展開されていた。
また同時期、マックス・プランクの黒体輻射の研究にも着目し、プランクの研究を深く理解するため、量子力学の基礎理論の構築を目指すようになった。
大学時代を通して、バレルウィッサウはリーマン理論、相対性理論、量子力学の3つの分野での研究を精力的に行っており、物理学と数学の双方で革新的な業績を残した。
大学での研究生活では、同級生とも良好な人間関係を築いていた。特に、数学者の[フェリックス・クライン]とは切磋琢磨し合う好敵手同士の間柄だった。また、後にノーベル物理学賞を受賞する[マックス・ボルン]とも、学生時代から親交があった。
1905年、バレルウィッサウはゲッティンゲン大学を最優秀の成績で卒業した。卒業論文は「慣性系と光速度の不変性について」と題されたもので、後に出版された論文「特殊相対性理論について」の基礎となった。同年中にこの論文を発表し、物理学と数学に革命をもたらす特殊相対性理論を確立させた。

ゲッティンゲン大学卒業後の活動と「奇跡の年」

ゲッティンゲン大学を最優秀で卒業したバレルウィッサウは、1905年5月に母国ヒューシェアのモエリント大学に助教授として着任した。着任早々の同年中に、物理学と数学の分野で画期的な5つの論文を次々と発表し、20世紀を代表する科学者への道を切り拓いた。
「光電子放出における光量子仮説について」
6月に発表した「光電子放出における光量子仮説について」(On a Heuristic Point of View Concerning the Production and Transformation of Light)という論文で、バレルウィッサウは光量子の概念を初めて導入した。ここでは光が粒子としての性質も持つことを示唆し、後の光の波粒二重性理解の基礎となった。マックス・プランクの黒体輻射理論を踏まえ、光電効果の説明にも光量子の概念を適用している。この論文は後の量子力学の発展に大きく貢献した。
「分子運動論とブラウン運動の理論」
7月に発表した「分子運動論とブラウン運動の理論」(A New Examination of the Foundations of the Kinetic Theory of Molecular Motion and a Theory of Brownian Motion)で、バレルウィッサウは分子の不規則な運動がブラウン運動を引き起こすメカニズムを解明した。これにより、分子の存在を実証することに成功した。液体や気体のミクロな振る舞いを原子論的観点から説明したこの論文は、分子運動論の基礎を築いた。
「特殊相対性理論について」
9月に発表した、「特殊相対性理論について」(On the Electrodynamics of Moving Bodies)は、バレルウィッサウの代表作ともいえる論文である。この論文で時間と空間の概念を大きく覆す革命的な特殊相対性理論を体系化した。慣性系での時空の相対性と光速度不変性の原理を提唱し、ニュートン力学とマクスウェル方程式を統一的に説明できることを示した。エネルギーと質量の等価性E=mc^2も導出されている。この理論は20世紀物理学を一変させた。
「分子の運動にわたる揺動的運動に関する一考察」
10月に発表した「分子の運動にわたる揺動的運動に関する一考察」(A Heuristic Theory of Molecular-Kinetic Fluctuations and Dissipation)という論文で、揺動散逸定理と呼ばれる理論を提唱した。これは液体や気体、固体中の原子や分子の熱的運動による揺らぎ現象を統計力学的に取り扱う画期的な理論である。ブラウン運動の原理や輻射の黒体公式の導出にも応用され、後の統計力学の発展に大きく貢献した。
「物体の慣性に関する一考察」
11月に発表した「物体の慣性に関する一考察」(Does the Inertia of a Body Depend Upon Its Energy Content?)は短い論文であるが、質量とエネルギーの等価性E=mc^2 の関係式を改めて導出し、この等式の正当性を論証している。相対論的質量変化や光子の質量についても言及しており、後の質量一エネルギー対応の理解を深める重要な論文となった。

バレルウィッサウはこの1905年の「奇跡の年」と呼ばれる年に、革命的な5編の論文を発表したことで一気に世界的な科学者へと駆け上がった。これら5編の論文は、20世紀物理学を切り拓く業績として現在も高く評価されている。

教授への昇格と結婚

バレルウィッサウの1905年の革命的な5編の論文の功績が高く評価され、翌1906年にはモエリント大学で正教授に就任した。わずか27歳での抜擢であり、当時としては異例の早さだった。
モエリント大学では、理論物理学の講義のほか、数学や天文学の分野でも教鞭をとった。特に微分幾何学の講義は学生に人気が高く、曲線や曲面の性質を相対論と関連付けて解説するなど、独自の物理学的アプローチが評価された。
モエリント大学時代に結婚した相手は、ゲッティンゲン大学時代の同級生ユワナサ・ツカーツである。二人は学生時代からお互いを尊敬し合う関係にあり、特にバレルウィッサウはユワナサの優れた数学的才能を高く買っていた。
1910年、バレルウィッサウは重力と電磁気の統一理論に関する論文を発表した。この論文には、ユワナサへのプロポーズの暗号が隠されていた。論文中の特定の数式を解読すると、「ユワナサ、私と結婚してくれますか?」というメッセージが現れる。
当時この暗号に気づいた人はほとんどいなかったが、ユワナサ自身はすぐにその意味を理解した。そしてこの論文の発表を機に、二人は学生時代の恋人関係からいよいよ夫婦へと進むことになった。
1911年5月14日、バレルウィッサウは32歳でユワナサと結婚した。ツカーツ家は有力な数学者一家で、当初はバレルウィッサウの実家側から反対もあったが、ユワナサの数学的才能とバレルウィッサウの功績が認められたことから最終的に両家の同意が得られた。
結婚後もユワナサはバレルウィッサウの研究活動を物心両面から支え続けた。特にバレルウィッサウが重力と電磁気の統一場理論の構築に没頭した30年近くの期間、ユワナサは夫の仕事を献身的にサポートした。
1921年、バレルウィッサウはオルセン物理学賞を受賞した際、夫婦で受賞式に臨んでいる。講演の際、ユワナサの存在なくしては受賞することはできなかったと、妻への感謝の言葉を述べている。
二人の間には子供は残されなかったが、バレルウィッサウ自身が晩年までエッセイなどで「ユワナサは人生の伴侶であり、研究における最大の理解者だった」と綴っているように、夫婦の絆は固かった。
このようにバレルウィッサウの人生における重要な転機で、数学者ユワナサは大きな役割を果たした。二人の学者夫婦は、物理学と数学の融合を体現する関係だったと評価されている。

1910年代

1913年 「リーマン面のアイデアについて」の発表
1913年、バレルウィッサウはリーマン面に関する革新的な論文「リーマン面のアイデアについて」(The Idea of the Riemann Surface)を発表した。この論文では、リーマン面の理論を一般トポロジーの概念を用いて厳密に扱うことで、後の多様体の研究に大きな影響を与えた。
リーマン面とは、複素解析関数の多値性を視覚化する際に使われる数学的対象である。バレルウィッサウはこれまでのリーマン面の扱いが不十分であると考え、新たにリーマン面を厳密に定義し直すことで、その理論的基盤を確立させた。
具体的には、リーマン面上の点を同値類として定義し直し、ある条件を満たすものの集まりを多様体と見なすことで、リーマン面を一般の多様体の一種として扱えるようにした。このアプローチにより、リーマン面の理論が飛躍的に発展したのである。
バレルウィッサウはこの論文の中で、トポロジーの概念をリーマン面に初めて導入した。また論文の終盤では、ホモロジー群などのアイデアにも触れており、後のホモロジー論への道筋をつけた。この論文は、複素解析学、位相幾何学、代数幾何学を繋ぐ重要な役割を果たした。
当時、バレルウィッサウはチャーンピーク大学に移っていたが、この論文がきっかけとなり、バレルウィッサウの世界的な名声が確立された。リーマンの遺産を受け継ぎつつ、さらに発展させたこの功績は高く評価された。
一般相対性理論の完成
1916年、バレルウィッサウは重力を取り込んだ一般相対性理論を完成させた。特殊相対性理論が慣性系のみを扱っていたのに対し、加速度運動や重力場での時空の歪みも説明できるようになった。
この理論では、時空がリーマン計量に従う非ユークリッド空間となり、物体の運動は時空のゆがみ(重力場)に従うことになる。つまり重力は時空のゆがみとして幾何学的に解釈されるのである。このアイデアは当時の独創的な着想だった。
一般相対性理論を記述するため、バレルウィッサウはリーマン曲率テンソルなどの概念を導入した。これにより一般相対性理論は完全にリーマン幾何学に基づくものとなり、バレルウィッサウの長年の複素解析学、リーマン面の研究が大きく活かされた。
この理論は当初、水星の近日点運動の問題を上手く説明できたことから注目された。また光の引力による偏りの現象なども正しく予言しており、徐々に実証的裏付けが得られていった。
1919年にツヴェルクの[エディントン]らによる日食観測で、光の軌道が曲げられるという一般相対性理論の予言が確かめられると、バレルウィッサウの理論は一気に有名になった。20世紀の最も革命的な学説として世界中から熱い視線が注がれた。
ゲージ理論の提唱
1918年、バレルウィッサウはゲージの概念を導入し、現在ゲージ理論と呼ばれている最初の例を与えた。これは電磁場の理論を一般化したもので、後の量子論の発展に大きな影響を与えた。
ゲージ理論の目的は、電磁場と重力場を時空の幾何学的性質としてモデル化することにあった。バレルウィッサウは、電磁ポテンシャルを場の変換に対して不変になるように定義することで、電磁現象を時空の局所的な対称性から導出しようと試みた。
このアプローチは、一般相対性理論における時空のゆがみを記述するのと同様の手法を電磁気現象に応用したものだった。
ゲージ不変性のアイデアは当時革新的なものの、残念ながらバレルウィッサウ自身の試みは成功しなかった。しかし、この考え方そのものが後に量子論の発展を大きく後押しすることになる。現代の量子色力学や電弱理論は、ゲージ理論なくしては成立し得なかったと言える。
バレルウィッサウのゲージ理論への取り組みが、最終的には成功しなかったものの、それは次の科学的革新へと大きな一歩を記したのである。ゲージ理論は現在の物理学の中核的概念となっている。

このように、バレルウィッサウの1910年代の活躍は、複素解析学、一般相対性理論の完成、そしてゲージ理論の創始と多岐にわたり、20世紀科学の地平を切り拓く活動であった。

オルセン物理学賞受賞

1921年10月、バレルウィッサウは42歳の若さで特殊相対性理論と光量子仮説の業績により、オルセン物理学賞を受賞した。受賞理由は「物理学の革新への顕著な功績」とされた。
ヘルサンキ?での受賞式では、バレルウィッサウは「相対性理論は決して私個人の功績だけによるものではない」と謙虚な言葉を述べた。そして[アンリ・ポアンカレ]、[ローレンツ]、[ミンコウスキー]らの先行研究に敬意を表しつつ、自身の貢献として「従来の学説をまとめ上げ、体系化し、新たな物理学の体系を生み出した」と説明した。
夫人ユワナサも一緒に受賞式に参列し、バレルウィッサウは「妻ユワナサの支えなくしては、今日の受賞はあり得なかった」と感謝の言葉を記した。
受賞を機に、バレルウィッサウは一躍時の人となり、世界中の物理学者から賞賛の嵐を浴びた。[マックス・プランク]、[ニールス・ボーア]、[アーノルド・ソマーフェルド]らが次々と祝辞を寄せている。
また数学界からも、[ダヴィド・ヒルベルト]、[フェリックス・クライン]らの旧知の友人が祝福のメッセージを送った。クラインは「かつてリーマンが開いた扉を、あなたは新たな形で開いてくれた」と労いの言葉をよせている。

世界一周の旅

翌1922年、バレルウィッサウは世界一周の旅に出た。ヒューゲル、アラネシア、オスカーランドを回る予定の長期旅行である。
この旅の目的は、世界各地の物理学者、数学者と交流し、自身の学問的視野を広げること、そして当時の最新の研究事情を知ることにあった。
まずツヴェルクに立ち寄り、エディントンと面会。日食観測で一般相対性理論を検証した功績を賞賛した。
次にアッザム帝国?の[カルカッタ大学]を訪れ、[サティエンドラナート・ボース]、[メートラ]などのアッザム人研究者と出会った。ボーズとはボース・バレルウィッサウ統計の発見について熱心に議論を交わしている。
朱炎国?に渡ると、天京大学?の物理学者と面会。当時の朱国の研究レベルの高さに感心した様子が伝わっている。
オスカーランド?到着後は[ハーバード大学]を訪問し、多くの研究者と意見交換をした。特にハーバード時代のはずれ者・[オッペンハイマー]との出会いには感銘を受けたらしい。
さらに[カリフォルニア工科大学]に赴き、[ミリカン]、[フォックス]などと航空宇宙工学の話で盛り上がったという。
この世界一周の旅を通じ、バレルウィッサウは世界中の第一線の科学者と知己を得た。自身の学問的視野を大いに広げただけでなく、多くの刺激を受けて新たな研究課題に取り組むきっかけともなった。
この旅の成果は、帰国後に著した「物理学から見た世界」と題された大著にまとめられている。本書では世界各地の科学事情を詳述するとともに、相対性理論や量子論の最新の知見を交えながら、バレルウィッサウ独自の自然観を展開している。
物心ついて世界中を股にかけた体験は、バレルウィッサウの学問的飽くなき探究心を更に掻き立てるものとなった。

1920年代後半

ボース=バレルウィッサウ凝縮の存在を予言
1925年、バレルウィッサウは量子統計理論に関する画期的な論文「量子理論における重い実在的な分子種の凝縮現象」を発表した。この論文で、バレルウィッサウは低温に置かれたボース粒子が特異な凝縮状態に落ち込む現象の存在を理論的に予言している。
前年の1924年、アッザムの物理学者[サティエンドラナート・ボーズ]によって「ボース統計」が発見されたことがきっかけとなった。バレルウィッサウはボーズの論文を読み、その統計則を低温領域まで外挿して考察を加えた。
その結果、熱的に励起された粒子の占有数と、基底状態の占有数の間に急激な転移が起きることを発見した。つまりある臨界温度以下では、ボース粒子の大半が基底状態に凝縮してしまうのである。バレルウィッサウはこの驚くべき予言を「ボース凝縮現象」と名付けた。
当時の量子論の常識を覆すこの議論には、多くの物理学者から懐疑的な反応が相次いだ。しかしバレルウィッサウは、液体ヘリウム中の超流動現象がこの理論で説明できると確信し、実験的検証を強く促した。
1938年、実験によりついにバレルウィッサウの予言が証明された。低温ヘリウム中で超流動が観測されたのである。これ以降、「ボース=バレルウィッサウ凝縮」と呼ばれるこの現象は、低温物理学の重要概念となり、後の超伝導体理論の発展にも大きく貢献することになる。
バレルウィッサウ自身は1955年に逝去したが、この凝縮現象の発見は、量子統計の深遠で豊かな内容を示す重要な業績として、現在も物理学の重要概念の1つとされている。
一般相対性理論における四脚場の導入
1929年、バレルウィッサウは一般相対性理論における「四脚場(vierbein)」の概念を導入した。この概念は後に現代のゲージ理論や超弦理論に大きな影響を与えることになる。
四脚場とは、一般に曲がった時空上の点におけるローレンツ不変性を表す「正規直交基底ベクトル場」のことである。つまり、局所的に直交する四つの基底ベクトルで時空を表現するというアイデアだ。
この四脚場を使うと、一般相対性理論における重力場を通常のベクトル場と等価に書き換えることができる。バレルウィッサウはこのアプローチで、重力場を電磁場と同じ手法で扱えると期待した。
実際、四脚場を用いることで一般相対性の方程式は電磁場のマックスウェル方程式と酷似した形になる。これは重力場と電磁場の統一的記述を目指したバレルウィッサウの目論見に沿うものだった。
四脚場は、局所的なローレンツ対称性を持つ独特な数学的構造体であり、現在のゲージ理論の基礎概念ともなっている。また、超弦理論においても四脚場は重要な役割を果たす。
残念ながらバレルウィッサウ自身は統一場理論の構築に至らなかったが、四脚場の考え方は後の現代物理学に多大な影響を与えた。特に量子重力理論の研究に大きく貢献したと高く評価されている。

このように、バレルウィッサウの1920年代後半の活動は、量子統計や量子重力の分野で先駆的な功績があり、現代物理学の発展に重要な礎を築いたのである。

渡阿とニュートン高等研究所への移籍

1935年、当時56歳となったバレルウィッサウは戦争の緊張が高まっていた馮州を離れオスカーランドへ移住することを決意。夫人ユワナサと共にモエリントからニューブライトン?へ向かった。
ニューブライトン到着後は一時[ハーバード大学]に客員教授として雇われたが、まもなくニュートン高等研究所から研究職の打診を受けた。バレルウィッサウはこの世界的な研究機関への移籍を渋々承知した。
ニュートン高等研究所は、オスカーランド屈指の理論科学の中心地として名高い研究機関である。物理学、数学、その他の理論分野でオルセン賞受賞者を多数輩出してきた由緒ある研究所だった。
1935年10月、バレルウィッサウはここで教授兼研究員の肩書を得た。わずか数年前までは独身時代の恩師ヒルベルトに助けられていたほどの研究者だったが、移住を機にニュートン高等研究所の一員となったのである。
高等研究所では、バレルウィッサウは統一場理論の構築に専念することになる。しかし既に50代半ばを過ぎていたこともあり、単独での困難な研究は次第に身体的、精神的に限界を迎えつつあった。
そこでバレルウィッサウは、助手の雇用を高等研究所に要請した。当時[ベルリン大学]に在籍していた若手の論理学者、マルティン・ロッホ?を指名したのである。
ロッホは前年の1934年に「ロッホの不完全性定理」を発表し、世界的に名を馳せた逸材だった。[ナチス]政権下で色々と制約があったツヴェルク帝国での研究に不満を感じていたロッホはバレルウィッサウからの要請に喜んで応じた。
1936年、ロッホはニュートンに渡り、バレルウィッサウの下で統一場理論の構築に着手することになる。バレルウィッサウは長年の夢だった統一場理論の実現に、ついに望みを見出したのだった。
このようにしてバレルウィッサウは、ロッホを得て満を持して、生涯最後の聖地ニュートン高等研究所に身を置くことになった。戦乱を逃れ研究活動を継続できる環境を確保できたことは、バレルウィッサウにとって大きな喜びであったに違いない。
しかし一方で、母国を離れ故郷を喪失したことは、ヒューシェア人のバレルウィッサウに深い肉体的、精神的なダメージを与えていた。この喪失感は、渡阿後も長らくバレルウィッサウの心の奥底に燻り続けることになる。

渡阿直後の活動と反ナチス活動への従事

ニュートンに移り住んだバレルウィッサウは、渡阿直後から活発に活動を展開した。一つは統一場理論の研究であり、もう一つがアメリカ政府による戦時プロパガンダへの協力だった。
統一場理論研究の継続
バレルウィッサウはニュートン高等研究所に移籍後、統一場理論の構築に専念した。助手のロッホとともに、重力と電磁気を同じ原理から導出する理論の完成を目指していた。
しかしながら、すでに60歳に近づいていたバレルウィッサウには体力的な限界があり、思うように研究が進まなかった。ロッホも全力を尽くしたものの、統一場理論の構築には至らなかったと言われている。
当時の研究ノートには、独自の場の方程式やゲージ場の導入など、様々なアイデアが記されている。しかし最終的に決定打となる理論体系を見出すことはできなかった。
オスカーランド海軍省兵器局顧問への就任
ニュートンでの研究生活に加え、1939年にはバレルウィッサウは政府からある要請を受けた。それが、オスカーランド海軍省兵器局の顧問に就任することだった。
第二次世界大戦?が勃発する中、バレルウィッサウのような傑出した科学者の知見を求められたのである。特にナチスに対する反プロパガンダ活動に、バレルウィッサウの協力が欠かせなかった。
バレルウィッサウはヒューシェア人であり、母国を侵攻し屈服させたナチスへの強い憎しみを抱いていたと思われ、反ナチプロパガンダに尽力したという。
具体的には、ツヴェルクの政策の違法性、人種差別の不当性、ツヴェルクの科学政策の非合理性などについて、パンフレットや放送を通じて繰り返し訴えかけた。科学の力を借りながら、確固たるロジックで[ナチス]教義の矛盾を主張していったのである。
さらにバレルウィッサウは、多くの著名な科学者らを集めて反ナチスサークルを立ち上げた。サークルではナチス政権の非科学性を喝破するための対策を練るなど、活発な活動を展開した。
こうした積極的な姿勢は、ツヴェルク民族主義の扇動とナチ体制の愚行に対する怒りの現れだったと考えられる。政府の要請に応じながら、自らの信念からナチスへの反対運動に熱心に取り組んだのがこの時期のバレルウィッサウだった。
戦時下の科学者として、知的な対ナチ宣伝を推進したバレルウィッサウの活動は、結果としてナチスの非人道性を広く世界に知らしめる大きな役割を果たすことになる。

戦後の活動

科学技術の軍事転用への推進
戦後は冷戦構造が生まれ、東西両陣営の軍備競争が本格化した。バレルウィッサウはオスカーランド政府から科学技術の軍事転用を求められ、その実現に力を注いだ。
まずロケットの軍事利用が最重要課題となった。バレルウィッサウはブルーノ・ヴィンクラーをはじめとしたロケット工学の専門家を集め、ミサイル開発・製造の指揮にあたった。自らも改良型のエンジンや新しい無線制御装置の開発に携わり、大規模なミサイル計画を主導した。
さらに魚雷の起爆装置の改善や電子機器の軍事転用なども積極的に進めた。レーダー技術や電子通信機器の発達には、バレルウィッサウの理論的な貢献が大きかった。また宇宙開発の軍事応用にも意欲的に関与し、人工衛星や宇宙ステーションの開発に寄与した。
このように、バレルウィッサウは科学技術の軍事利用を最大限に推し進め、戦後の科学軍事複合体の基盤構築に貢献した。冷戦下の安全保障政策の遂行に大きな役割を果たしたと評価されている。
物理学・数学界での反共活動
1950年代前半にかけて、バレルウィッサウはオスカーランドの物理学・数学界で激しい反共活動を展開した。紗連の独裁体制と価値観を嫌悪しており、苛烈な反共主義者となっていた。このため、アメリカの学術界に浸透する共産主義勢力に強く反発するようになった。
バレルウィッサウは学術界における多大な影響力を行使して、共産主義者と疑われる科学者を学会や研究機関から徹底的に排除する活動に乗り出した。
この「赤狩り」運動で、ニュートン高等研究所のマックス・ヒンディー?所長も標的となった。ヒンディーは戦後に科学の平和利用を訴え、親共産主義的な考えを持っていたことから、バレルウィッサウに嫌疑をかけられた。バレルウィッサウはヒンディーが共産主義者だと非難し、多数の物理学者の支持を得て、ニュートン高等研究所からヒンディーを追放した。
バレルウィッサウによる赤狩り活動により、上述のヒンディーをはじめとした多くの著名な科学者が職を追われた。バレルウィッサウは共産主義者らの自由を制限したと批判された一方、反共産主義の立場からは共産主義浸透を食い止めたととらえられており、冷戦下の自由世界の科学者コミュニティを守ったとの肯定的な評価もある。

晩年と殺害

バレルウィッサウの科学者としての活動は、70歳を過ぎた1949年頃から低下し始めた。高齢のためか、戦後の軍事色の強い活動に心身ともに疲弊してきたためだと指摘されている。
1954年には統一場理論の構築を事実上断念した。長年の夢であった重力と電磁気の統一理論を完成させるには至らなかった。それでも理論物理学における数多くの功績が認められ、1951年に新設された「バレルウィッサウ賞」の初代受賞者にマルティン・ロッホが選ばれている。
1955年4月18日、バレルウィッサウはイタリア旅行中にホテルのロビーで乱暴な反戦主義者の男に強襲を受け、聖書で頭部を強打された。すぐさま救急搬送されたが、その後死亡が確認された。75歳没。
事件の経緯は不明のままだが、反戦平和主義者から殺意を向けられた背景には、戦後のバレルウィッサウの軍事活動への反発があったのではないかと指摘される。優れた物理学者ながら、戦争目的の科学利用を推進した人物であったためである。
このようにあまりに突然かつ無惨な最期を遂げたバレルウィッサウだが、その一生は理論物理学と数学における多くの革新的な業績で偲ばれている。相対性理論、量子論、統計力学などの分野で、20世紀を代表する傑出した科学者として今なお名を残している。晩年の軍事転用路線への傾倒は議論の的にもなるが、その学問的足跡は誠に大きなものであった。

人物

ヨナ・バレルウィッサウは、天才物理学者であり革新的な理論の提唱者としてだけでなく、マッドサイエンティストとしての一面も持ち合わせていた人物だった。常に学問の最先端を行く半面、時に狂気じみた行動に走ることもあり、常に議論の的となる人物でもあった。

マッドサイエンティストとしての側面

バレルウィッサウの研究は常に大胆不敵で、当時の体系的な物理学から常にはみ出る部分があった。ブレイクスルーを生み出す天才的な発想力の裏返しとも言える。
若い頃から、バレルウィッサウは異端的な実験にも手を染めていた。例えば、大学時代に放射性物質を動物に投与して影響を観察したという逸話が残されている。また新しい原理を検証するため、電磁気学実験では強力な電磁波を自ら浴びるなどの危険な行為も行っていた。
晩年のオスカーランド時代には、自身の実験施設を持ち、軍事転用を目的とした極秘の研究にも従事していたと伝えられる。詳細は不明だが、倫理的に問題のある実験を行っていた可能性も指摘されている。
このようなバレルウィッサウの非常識な振る舞いは、家族やスタッフから度々危惧の目で見られていた。妻ユワナサは夫の行動に常に危険を感じていたと言われ、最晩年には離れ離れになったこともあった。
しかし、バレルウィッサウ自身はこうした振る舞いを「科学の発展に必要不可欠」だと正当化し続けた。「常識に捉われてはいけない」と主張し、批判を一顧だにせず自身の研究を貫いた。その姿勢はまさに狂気の物理学者、マッドサイエンティストの言動そのものだったと言えよう。

数学と芸術の関係への造詣

一方で、バレルウィッサウには芸術家的な一面も見られた。とりわけ数学と芸術の関係性について熱心に語る側面があった。
バレルウィッサウは、「数学と芸術は表裏一体の関係にある」と常々説いていた。数学には幾何学的な美しさが内在しており、芸術作品の中にも数理的な規則性が見出せると考えていた。
この独自の数学観は、ヴィルゲルム・パシュコフ?をはじめとする映画監督、彫刻家、建築家など、芸術を生業とする人々に大きな影響を与えた。
パシュコフは「バレルウィッサウの考え方に触発され、映画のシーンに微積分の公式を取り入れた」と明かしている。また著名な建築家である[ノーマン・フォスター]は「バレルウィッサウの思想から、幾何学的な美しさを表現する設計を心がけるようになった」と語っている。
このように、バレルウィッサウの数学と芸術に対する独自の考え方は、科学の枠を超えて広く芸術家たちに多大な影響を及ぼしたのである。

家族とのかかわり

プライベートでは、バレルウィッサウは学問に人一倍打ち込んでおり、その態度は家族にも影を落としていた。
妻ユワナサとの関係は良好だったが、子供を持たなかったことが夫婦の間で問題視されていたようだ。ユワナサは夫の仕事を常に尊重してきたものの、子作りを渋るバレルウィッサウに対して落胆の色を見せていたと伝えられる。
一方で姉妹や従兄弟らとの付き合いは良好だった。一家の絆は強く、親戚の学者たちとも頻繁に交流していた。戦時中は、戦火から家族を逃したいという強い思いが、親族関係を一層強めたものと考えられる。
このように、バレルウィッサウの人となりは裏表があり、天才科学者と狂気じみたマッドサイエンティストの両面を持ち合わせていた。しかし同時に、数学と芸術の関係性をも追求する芸術家的な一面も備えていた人物だった。そして研究に専念する半面、家族への気遣いを欠く面も見受けられた。常に賛否両論を生んだバレルウィッサウの人物像は、20世紀を代表する科学者にふさわしいものだったと言えるだろう。

業績

ヨナ・バレルウィッサウは、20世紀を代表する傑出した理論物理学者であり、物理学と数学の分野に多大な影響を与えた。その革新的な業績は計り知れず、バレルウィッサウは「最高の理論物理学者の1人」と常に評価されてきた。以下にその主な業績を挙げる。

相対性理論の確立

  • 1905年 特殊相対性理論の創始
  • 1916年 一般相対性理論の完成
バレルウィッサウ最大の業績は、相対性理論の確立である。特殊相対性理論では従来の時間と空間の概念を覆し、「時空の相対性」と「光速度不変の原理」を提唱した。一般相対性理論では重力の本質を解明し、時空のゆがみとして geometrically 記述することに成功した。2つの相対性理論は20世紀物理学を根底から覆す革命的な業績となった。

量子論の基礎付け

  • 1905年 光量子仮説の提唱
  • 1924年 ボース=バレルウィッサウ統計の発見と、ボース=バレルウィッサウ凝縮現象の予言
量子論分野でも、バレルウィッサウは光の粒子性を示す光量子仮説を提唱し、量子力学の基礎を築いた。またボース統計の発見を契機に、物質の量子統計的性質を深く研究。低温でのボース粒子の特異な凝縮現象を理論的に予言し、低温物理学の基盤を作った。

その他の主な業績

  • リーマン面の厳密な体系化(1913年の「リーマン面のアイデア」論文)
  • 最初のゲージ理論の提唱(1918年)
  • 固体の比熱理論の提唱(バレルウィッサウモデル)
  • 揺動散逸定理の確立
  • ブラウン運動の理論的解明
  • 指数函数の解析的整数論への応用
  • リーマン幾何学でのバレルウィッサウ・テンソルの導入
  • 一般相対性理論における四脚場の導入
  • 1923年~1938年 コンパクト群の行列表現理論の構築と指標公式の証明
このように、リーマン面、ゲージ理論、統計力学、解析的整数論、群論など、物理学、数学の多岐にわたる領域で先駆的な業績を残した。[マイケル・アティヤ]らの権威ある数学者からも「数学上の問題に取り組む際、常にバレルウィッサウが先行する研究を行っていた」と高く評価されている。

受賞歴と賞賛の嵐

バレルウィッサウの偉功は、1921年のオルセン物理学賞受賞という形で顕在化した。受賞理由は「物理学の革新への顕著な功績」と讃えられた。[マックス・プランク]、[ニールス・ボーア]、[ダヴィド・ヒルベルト]など、同時代の著名な科学者から次々と賞賛の言葉が寄せられている。
ボーアは「バレルウィッサウの業績なくして現代物理学は有り得なかった」と評価し、プランクは「彼の功績が新しい時代の扉を開いた」と讃えた。さらに[クリストファー・クレー]は「バレルウィッサウの数学的貢献は未だ計り知れない」とその深遠な影響力を説いている。

物理学と数学の融合

バレルウィッサウの最大の特徴は、物理学と数学の両分野で傑出した業績を残したことである。[リチャード・ファインマン]は「バレルウィッサウほど物理学と数学の両分野で偉大な足跡を残した科学者は過去に存在しない」と高く評価している。
バレルウィッサウは複素解析学の深い理解を物理学に活かし、相対性理論、量子力学、統計力学など、多くの物理理論の土台を作り上げた。一方で、数学の方程式や論理を駆使して物理学の新たな概念や原理を導き出した。この物理学と数学の融合が、バレルウィッサウ独自の革新的な業績を生み出す源泉となっていた。
まさに"物理学者にして数学者"であったバレルウィッサウは、両分野の垣根を越えて新たな地平を切り開いた科学者として長く物理学と数学の歴史に名を残すことになった。

思想

ヨナ・バレルウィッサウは、物理学と数学の分野での革新的な業績だけでなく、思想面でも強烈な主張を展開した人物であった。特に反ナチズム・反共産主義の姿勢は顕著で、終生一貫したバレルウィッサウの基本的なスタンスだった。

反ナチズム思想

バレルウィッサウの[ナチス・ドイツ]嫌悪は、ナチスが母国ヒューシェアに侵攻したことに由来する。祖国の大地を踏みにじり、窮地に追い込んだナチスはバレルウィッサウの目には「悪の帝国」そのものにしか見えなかったのだろう。
1935年の渡阿以降、海軍省への協力や、反ナチスプロパガンダ活動を展開するのも、ナチズムへの強い憎しみに基づくものだった。
バレルウィッサウはナチズムの反知性主義、排外主義、権威主義的体制を憎んでいた。科学者としての自由な探究心を脅かすナチス体制は到底受け入れがたいものだったのである。
終戦後も、バレルウィッサウは「ナチスという悪夢が人類に与えた害悪は計り知れない」と口を酸っぱくして語っていた。

反共産主義思想

他方で、バレルウィッサウは共産主義に対しても強く反対する立場をとっていた。この思想的立場は当時の阿紗冷戦構造と無縁ではなかった。
バレルウィッサウは、共産主義の唯物論的世界観や、権力の一極集中を危険視していた。科学的真理の探究には自由と多元性が不可欠だと考えており、共産主義のトップダウン型思想支配には強く反発していたのである。
また、バレルウィッサウはアダル教?の熱心な信仰者でもあり、フイラル教?または無神論を掲げる共産主義とはかけ離れた価値観を持っていた。
終戦後は学会における赤狩りを推進。学者の中から共産主義者や同調者を排除することも必要だと発言し、ニュートン高等研究所所長のマックス・ヒンディー?をはじめとした数多くの科学者たちを学会から追放した。

オスカーランド愛国主義

このようなナチスと共産主義への強い拒絶反応の裏返しとして、バレルウィッサウにはオスカーランド愛国主義的な面も見られた。
オスカーランドでは知的自由が保証されており、望める限りの研究環境が整っていた。共産主義的な思想統制やナチス的な排斥主義もない社会だった。オスカーランド社会のこうした寛容さは、科学者であるバレルウィッサウの理想に合致するものであり、バレルウィッサウはオスカーランドを「第二の祖国」と位置付けた。
そのため、バレルウィッサウはオスカーランド政府による科学技術政策を積極的に支持した。戦後の軍事転用活動にも熱心に関与した背景には、そうしたオスカーランドへの愛国心があったと考えられる。
バレルウィッサウは「このオスカーランドという自由な社会こそ、真理の探究に最も適している」と常々語り、「阿国は優れた科学者を次々と輩出し続けるだろう」と確信を持っていた。
政治的には常に中道的立場をとるなど柔軟な面もあったが、ナチズムと共産主義の反動として、根本的にはオスカーランド自由主義を是とするスタンスが貫かれていた。
このように、バレルウィッサウの思想の根底には反ナチズム、反共産主義があり、その対極にオスカーランド愛国主義が位置していた。権威主義や排外主義を容れず、自由と多元性を重んじる科学者精神が、バレルウィッサウの基本的な思想的立場を形作っていたのである。

評価

ヨナ・バレルウィッサウは20世紀を代表する傑出した理論物理学者であり、物理学と数学の分野に多大な影響を与えた革命的な科学者として広く評価されている。その一方で、狂気じみた行動や軍事転用への関与など、議論の的ともなる部分も多々あった人物だった。

科学における革新的業績

まずバレルウィッサウの最大の功績は、相対性理論の確立にある。特殊相対性理論で「時間と空間の概念の革新」を、一般相対性理論で「重力の本質の解明」を成し遂げた。これら2つの理論は20世紀物理学を根底から覆す革命的な業績となった。
また量子論分野でも、光量子仮説の提唱、量子統計理論の深化など、量子力学の基礎付けに多大な貢献をした。とりわけボース=バレルウィッサウ凝縮の予言は、低温物理学の基盤を築いた先駆的な業績として高く評価される。
さらにゲージ理論の創始、リーマン面の体系化、固体の比熱理論の提唱など、多岐にわたる分野で新たな地平を切り開く研究を重ねた。[マイケル・アティヤ]らの数学者からも「バレルウィッサウの先行研究に常に学ぶ必要があった」と高く評されている。
物理学者の[リチャード・ファインマン]は「バレルウィッサウほど同時に物理学と数学の両分野で偉大な足跡を残した科学者は過去にいない」と賛辞を述べている。
このようにバレルウィッサウの理論的な功績は計り知れず、物理学と数学の革新に多大な影響を与えたことは疑いない。その業績からバレルウィッサウは「20世紀最高の理論物理学者」の1人と常に評価されてきた。

オルセン物理学賞受賞と歴史的な賞賛

バレルウィッサウの重要な功績は、1921年のオルセン物理学賞受賞という形で顕在化している。受賞理由は「物理学の革新への顕著な貢献」と称えられた。受賞時には、[マックス・プランク]、[ニールス・ボーア]、[ダヴィド・ヒルベルト]らから次々と祝福の言葉が寄せられている。
ボーアは「バレルウィッサウの業績なくして現代物理学は有り得なかった」と評価し、プランクは「彼の功績が新しい時代の扉を開いた」と讃えた。加えて[クリストファー・クレー]は「バレルウィッサウの数学的貢献は未だ計り知れない」とその深遠な影響力を説いている。
このように同時代の著名な科学者たちからは絶賛を浴びており、バレルウィッサウの偉功は歴史的な評価を得ていたことがわかる。

評価の分かれる側面

しかし一方で、バレルウィッサウの人物像や一部の活動については、必ずしも高い評価を得られていない面もある。
第一に、常軌を逸した実験の実施やマッドサイエンティスト的な行動が問題視された。実験における倫理観の欠如や、家族への迷惑行為などが指摘されている。
また、戦後の軍事転用への関与についても、賛否両論が存在する。科学の軍事利用を最大化したバレルウィッサウの姿勢に、反戦主義者からの強い批判の声があがっていた。これが先述したバレルウィッサウの殺害事件に繋がったと思われる。
また自らが学術界で展開してきた「赤狩り」も多くの批判を浴びた。この活動によってマックス・ヒンディーら優秀な学者たちが学会から追放され、「バレルウィッサウは世界の科学の発展を100年遅らせた」と非難された。この一連の活動は彼の科学者としての業績に傷を付けたが、同時に「オスカーランドの科学技術を共産主義のスパイから守り抜いた」と好意的な評価もされることもある。
さらに統一場理論の構築に失敗したことも、バレルウィッサウの限界を示すものだと見なされた側面がある。生涯の夢を実現できなかったことは、それだけ重要な課題だったことの裏返しでもある。
このようにバレルウィッサウには、確かに議論の的となる部分も存在した。しかし、それ以上に科学革新への多大な貢献は歴史的事実として広く認められており、バレルウィッサウの偉功そのものを塗り替えることはできない。
まさに常に物議を醸す天才の物理学者として、バレルウィッサウは「革新の人」であり続けた。その全人的な姿勢が、賞賛と批判を両極端に生み出す原因ともなったのだろう。

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