ロバート・カール

伝記

ロバート・カールは、1933年8月23日に生まれ、2022年7月3日に没したアメリカ合衆国の化学者である。ライス大学の化学の教授を務め、のちに名誉教授となった。1996年に、フラーレンの発見の業績により、同じライス大学のリチャード・スモーリー、サセックス大学のハロルド・クロトーとともにノーベル化学賞を受けた。

テキサス州のアリスに、メソジスト派の牧師の子として生まれた。父の伝道の仕事のため、一家はテキサス州南部や南西部で何度も転居し、父はサンアントニオのメディカルセンターにあるメソジスト病院の設立にも関わった。化学への関心は、9歳のときに贈られた化学実験セットから始まったという。サンアントニオのトマス・ジェファーソン高校を卒業したが、学校には化学の授業が1年分しかなく、最終学年のときに化学の教師が特別な課題を与えてくれた。

1954年にライス大学で化学の学士号を得た。学問の評判と、フットボールの強さ、当時は授業料がかからなかったことに引かれて進学したのだという。続いてカリフォルニア大学バークレー校に進み、1957年に博士号を取得した。ここでは当時化学部長だったケネス・ピッツァーの研究室で、赤外分光法を使って二ケイ酸塩の結合角を調べた。ピッツァーとは生涯にわたる共同研究者となった。

その後ハーバード大学でE・B・ウィルソンのもとで博士研究員となり、マイクロ波分光法で分子の結合回転の障壁を研究した。1958年にライス大学の教授陣に加わり、ポラロイド社に移る教授ジョージ・バードの装置と大学院生を引き継いだ。初期の研究は二酸化塩素のマイクロ波分光で、実験と理論の両面から、マイクロ波分光や波長可変レーザーを用いてフリーラジカルの検出と分析を進めた。その観測から、フリーラジカルの微細構造と超微細構造の理論を築き、構造や反応速度に関する知見も得た。

1976年にはカールの研究に引かれて、スモーリーがライス大学に来た。1985年、クロトーが、スモーリーの作ったレーザー装置を使い、赤色巨星で炭素の鎖ができる過程を再現したいとカールに連絡してきた。カールとスモーリーは、それまで半導体の実験にこの装置を使っており、当初は実験を中断することに乗り気でなかったが、最終的には応じた。実験では目当ての長い炭素鎖が見つかったが、それとは別に炭素原子60個からなる予想外の生成物も見つかった。研究チームは11日間でその構造を突き止め、建築家バックミンスター・フラーのジオデシック・ドームに似ていることから、バックミンスターフラーレンと名づけた。カールは装置内の炭素蒸気の最適な条件を定め、質量分析の結果を調べる役を担った。また、この研究ではジェームズ・ヒースとショーン・オブライエンも同等に評価されるべきだと述べている。この分子の存在はすでに他の研究者によって理論的に考えられていたが、カールらは当時それを知らなかった。のちの実験で提案された構造は裏づけられ、フラーレンはナノ材料や分子規模の電子工学への応用が期待されている。
1992年にジェームス・C・マックグラディ新材料賞、1996年にノーベル化学賞、1998年にセンテナリー賞を受け、同年にアメリカ芸術科学アカデミーの会員にも選ばれた。ノーベル賞の後は、ナノテクノロジーの提唱者となったスモーリーや、科学教育に力を入れたクロトーとは違い、静かな道を歩んだ。物理化学のほか、DNAの遺伝子型の解析装置や、量子カスケードレーザーを使った中赤外線ガスモニター装置の開発に取り組み、2022年7月3日に88歳で亡くなった。