ヘンドリック・ローレンツ

伝記

ヘンドリック・アントーン・ローレンツは、1853年7月18日にオランダのヘルダーラント州アーネムで生まれ、1928年2月4日に没した物理学者である。ゼーマン効果の発見とその理論的解釈により、ピーター・ゼーマンとともに1902年のノーベル物理学賞を受賞した。ローレンツ力やローレンツ変換などに名を残し、特に後者はアルベルト・アインシュタインが時空間を記述するのに利用した。父は苗木屋を営んでおり、1861年に母が亡くなり、翌年父が再婚した。アーネムの高校に通ったのち、1870年に古典言語の試験に合格して、ライデン大学に入学した。

大学では物理学と数学を学び、天文学の教授フレデリク・カイセルに出会って強く影響された。物理学者となったのはカイセルの影響によるものだという。1872年に学士号を取るとアーネムに戻って高校の数学教師となったが、同時にライデン大学でも学び続けた。1875年には光の反射と屈折の理論に関する学位論文で博士号を取得し、その中でマクスウェルの電気力学理論を発展させている。1881年にカイセルの姪と結婚し、長女も物理学者となった。1878年には24歳の若さで、ライデン大学に新設された理論物理学の教授職に就き。

その後の約20年間は電気と磁気と光の関係の解明に向け、主に電磁気を研究し、のちには理論物理学の様々な領域を扱った。最重要の貢献は電磁気学、電子論、相対性といった分野である。原子が荷電粒子で構成されていると予想し、その振動が光の発生源かもしれないと示唆していた。かつての教え子で同僚のゼーマンが1896年にゼーマン効果を発見すると、その理論的解釈を与えた。1895年には、マイケルソン・モーリーの実験結果を説明しようとして、移動する物体が移動方向に収縮するという仮説を提案した。ジョージ・フィッツジェラルドも同じ解釈に至っており、この収縮はフィッツジェラルド＝ローレンツ収縮とも呼ばれる。さらに、座標系間の変換を単純にする新たな時間変数として「局所時間」を導入した。1899年と1904年の論文では変換に「時間の遅れ」を導入し、1905年にポアンカレがこれをローレンツ変換と名づけた。1905年にアインシュタインは、それらの概念や数学的手法を利用して論文を書き、これが後に特殊相対性理論と呼ばれるようになった。そのため、はじめは「ローレンツ＝アインシュタイン理論」と呼ばれていた。

質量の増大の予測は、カウフマンの初期の実験で間違いとされたが、その正しさが証明されたのは1908年のことである。1911年秋にブリュッセルで開かれた第1回ソルベー会議では、議長を務めた。応用にも関心があり、1918年から1926年まで、政府の要請で、計画中の締め切り大堤防の影響を予測する委員会の委員長を務めた。流体力学の基本方程式を出発点に、問題を数値的に解くことを提案し、1933年に堤防が完成すると、予測が極めて正確だったことが判明した。閘門の一つには彼の名が付けられている。

1912年に教授を引退してハールレムのテイラー博物館の研究責任者となったが、ライデン大学では客員教授として週に1回講義を続けた。教授職はポール・エーレンフェストが受け継ぎ、のちにローレンツ研究所と呼ばれる理論物理学研究所を創設した。1928年にハールレムで没すると、葬儀の当日は、哀悼のためオランダ全土で3分間電話が止められたという。アインシュタインは1953年に、彼を人生で出会った最重要の人物と記した。オランダ政府は1945年から、誕生日の7月18日を「ローレンツの日」と定めている。