アーサー・コンプトン

伝記

アーサー・ホーリー・コンプトンは、1892年9月10日にオハイオ州ウースターで生まれたアメリカの物理学者である。父エライアスはウースター大学の学部長で、学究的な家庭に育った。長兄カールは物理学でプリンストン大学の博士号を取り、のちにマサチューセッツ工科大学の学長を務めた。次兄ウィルソンも経済学の博士号を取り、ワシントン州立大学の学長になった。アーサーを含む3兄弟は、同じ大学から博士号を得た最初の3兄弟とされ、のちに3人とも大学の学長となった。1913年にウースター大学を卒業して理学士を取り、プリンストン大学に進んで、1914年に修士、1916年に物理学の博士号を得た。同年6月には同級生のベティ・マクロスキーと結婚し、2人の息子をもうけた。

1916年から1年間はミネソタ大学で講師を務め、その後2年間はピッツバーグの電機会社で研究技師としてナトリウムランプの開発に取り組んだ。第一次世界大戦中は、信号隊のための航空計器を開発している。1919年、全米研究評議会のフェローシップの一つを得て留学し、イギリスのケンブリッジ大学のキャベンディッシュ研究所を選んだ。そこでジョージ・パジェット・トムソンとガンマ線の散乱と吸収を研究し、散乱した線のほうが元の線より吸収されやすいことを観測した。
アメリカに戻った1920年にセントルイスのワシントン大学の物理学教授となり、1922年、自由電子に散乱されたX線の量子が入射X線より長い波長をもつことを見いだした。余ったエネルギーは電子に伝わっていた。翌1923年に論文で、光子に粒子のような運動量を与えることでX線の波長のずれを説明し、散乱角との数学的な関係を導いた。これが電磁放射の粒子としての性質を実証する「コンプトン効果」である。光の波動性は十分に実証されており、波と粒子の二重の性質をもつという考えは容易には受け入れられず、彼は「最も激しく争われた科学論争」が始まったと回想している。ハーバード大学のウィリアム・デュアンは彼の解釈が誤りだと示そうと実験を行ったが、かえってコンプトンの正しさを示す証拠を見つけ、1924年にそれを認めた。この業績により、1927年にノーベル物理学賞を受けた。1923年にはシカゴ大学に移り、以後22年間教授を務めた。1930年代には宇宙線に関心を持ち、各地で測定して、赤道より極で強度が15%強いことを発見した。

第二次世界大戦では、最初の核兵器を開発したマンハッタン計画の重要人物となった。1941年に特別委員会の委員長として提出した報告書は、計画の立ち上げに重要だった。同年12月にプルトニウム計画の担当となり、1942年にシカゴ大学の冶金研究所の長となった。ここで、原子炉を製造してウランをプルトニウムに変換し、プルトニウムをウランから分離し、原子爆弾を設計する方法を見つける責務を負った。1942年12月2日には、エンリコ・フェルミが臨界に達した最初の原子炉を作るのを監督した。冶金研究所は、テネシー州オーク・リッジの設計と運用も担当し、プルトニウムは1945年にハンフォードの原子炉で作られ始めた。

戦後の1945年から1953年までセントルイスのワシントン大学の学長を務め、その在任中に大学は学部の差別を公式に廃止し、初の女性の正教授を指名した。バプテスト教会の執事を務めたこともあり、「科学は、人類を子どもとする神を仮定する宗教と口論することができない」と述べた。1962年3月15日に没した。