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サー・フランツ・アーサー・フリードリヒ・シュスター（1851年9月12日 - 1934年10月14日）は、ドイツ生まれのイギリスの物理学者で、分光法、電気化学、光学、X線撮影、調和解析の物理学への応用に関する研究で知られています。シュスター積分は彼にちなんで名付けられました。[ 2 ]彼はマンチェスター大学を物理学研究の中心地にするのに貢献しました。[ 3 ] [ 4 ]
アーサー・シュスターはドイツのフランクフルト・アム・マインで、綿花商人であり銀行家でもあったフランシス・ヨーゼフ・シュスターと妻のマリー・ファイファーの息子として生まれた。 [ 5 ]
シュスターの両親は1849年に結婚し、ユダヤ教からキリスト教に改宗し、子供たちをその信仰のもとで育てた。1869年、父親は家族の繊維事業の本拠地であるマンチェスターに移住した。フランクフルトの学校に通い、ジュネーブで学んでいたアーサーは1870年に両親のもとに合流し、彼と他の子供たちは1875年にイギリス市民権を取得した。
シュスターは幼い頃から科学に興味を持ち、マンチェスターの家族経営のシュスター兄弟社で1年間（1870/71年）働いた後、父親を説得してオーウェンズ・カレッジで学ぶことを許してもらった。彼はトーマス・バーカーの下で数学を、バルフォア・スチュワートの下で物理学を学び、ヘンリー・ロスコーと共に水素と窒素のスペクトルの研究を始めた。彼は1873年11月18日にマンチェスター文学哲学協会の会員に選出され[ 6 ]、1892年から1894年まで同協会の会長、1885年から1888年まで書記を務めた。彼はハイデルベルク大学でグスタフ・キルヒホフと共に1年間を過ごし、博士号を取得した後、物理学の無給の助手としてオーウェンズに戻った。シュスターは後に家族の財産を使って材料や設備を購入し、マンチェスターの数理物理学とケンブリッジ大学の気象学の講師職を寄付した。彼はまた、王立協会や国際太陽研究協力連合にも貢献した。
ヴィルヘルム・エドゥアルト・ウェーバーとヘルマン・フォン・ヘルムホルツのもとでドイツでさらに研究を重ねた後、彼はイギリスに戻り、スペクトル分析の知識が認められ、1875年4月6日の皆既日食の際にコロナスペクトルを撮影するため、シャムへの探検隊の隊長に任命された。これは、当時まだ若手だった科学者にとって重要な任命であった。その道中、彼は1875年2月21日付で『ネイチャー』誌に手紙を書き、「グリーンフラッシュ」現象の観測について記述した。
1875年にマンチェスターに戻ると、彼は電気の研究を始め、その後ケンブリッジ大学のキャベンディッシュ研究所で5年間を過ごした。そこでの彼の立場は全く非公式なもので、学生でも研究員でもなかった。彼はジェームズ・クラーク・マクスウェルやレイリーと共同研究を行った。1881年、彼は当時新設されたヴィクトリア大学のカレッジの一つであったオーウェンズのベイヤー応用数学講座教授に任命された。1888年には、師であるバルフォア・スチュワートの後任として物理学教授に就任した。この任命により、彼は大規模で活発な教育・研究部門を設立する機会を得た。1900年、彼が尽力し設計した新しい研究所が正式に開設された。それは世界で4番目に大きな研究所であった。この研究所はすぐにキャベンディッシュ研究所の強力なライバルとなった（マンチェスター科学殿堂を参照）。後年の名声の多くは、1907年にシュスターの後任としてラングワージー教授に就任したアーネスト・ラザフォードと結びついている。シュスターは健康上の理由と国際科学の振興という二つの理由から教授職を辞任し、ラザフォードが後任となるよう手配した。
シュスターは1898年にネイチャー誌に2通の手紙を寄稿し、反物質の概念を提唱したとされている。彼は反原子と反物質太陽系全体を仮説として立て、それらの原子が通常の物質の原子と結合するとエネルギーを生じると考えた。彼の仮説は1928年のポール・ディラックの研究によって数学的な基礎を与えられ、反粒子の存在が予測され、後にその発見につながった。[ 7 ] [ 8 ]
シュスターは、おそらく周期分析の手法で最も広く知られている。この手法は、観測時系列に存在する統計的に重要な周波数を特定するための主要な実用的ツールとして長らく用いられてきた。彼は1897年にこの形式の調和分析を初めて用いて、C・G・ノットの地震発生の周期性に関する主張を否定した。その後、彼はこの手法を太陽黒点活動の分析に応用した。これは彼が以前から関心を寄せていた分野である。1875年、スチュワートの友人でありロスコーのいとこでもある経済学者のジェボンズは、「オーウェンズ大学のA・シュスター氏は、西ヨーロッパにおける豊作期が、太陽黒点周期の平均周期である約11年とほぼ同時期に発生していることを巧みに指摘した」と報告している。
チャンドラセカールは、シュスターが放射伝達問題に新たな出発点を与えたと評価している。シュスターは1905年、恒星スペクトルにおける吸収線と輝線の出現を説明しようと、放射伝達に関する問題を定式化した。これは、事実上すべての気象・気候モデルにおける放射伝達の扱いを支える二流体近似を初めて用いた事例である。
1912年、彼はバークシャー州ワーグレイブ近郊のヘアハッチにあるイェルダル・マナーを購入した。[ 9 ]
1913年、シュスターは米国科学アカデミーとアメリカ哲学協会の両方に選出された。[ 10 ] [ 11 ]
1914年に第一次世界大戦が勃発すると、シュスター家はマスコミで反ドイツ的な偏見にさらされ、アーサーの場合は王立協会の一部でもそうした偏見に晒された。彼の兄であるフェリックス・シュスター卿は、一家が英国に忠誠を誓っており、全員の息子が英国軍に所属していることを指摘する声明を発表せざるを得なかった。アーサーが1915年の英国協会総会で会長演説を行ったその日、彼は息子が負傷したことを知った。
シュスターは同時代の人々から、並外れた能力を持つ数学物理学者であるだけでなく、有能な管理者であり教師であり、教育と産業における科学の役割を提唱する人物としても評価されていた。
彼は1934年10月14日にヘア・ハッチで亡くなった。彼はロンドン郊外のブルックウッド墓地に埋葬されている。 [ 12 ]
1887年、彼はキャロライン・ラヴデイと結婚した。[ 13 ]
ロンドン大学ユニバーシティ・カレッジの初代ガルトン優生学フェローであるエドガー・シュスター（1897年 - 1969年）は彼の甥だった。[ 14 ]
シュスターは1873年11月18日にマンチェスター文学哲学協会の会員に選出され[ 15 ] 、 1892年から1894年まで同協会の会長、1885年から1888年まで書記を務めた。
シュスターは1879年に王立協会フェロー（FRS）に選出され[ 1 ]、1920年の新年叙勲でナイトの称号を授与された[ 16 ]。その他の栄誉としては、カルカッタ大学（1908年）、ジュネーブ大学（1909年）、セント・アンドリュース大学（1911年）、オックスフォード大学（1917年）からの博士号、王立協会のロイヤル・メダル、ラムフォード・メダル、コプリー・メダル（1893年、1926年、1931年）の授与、カルカッタ大学法学博士号（1876年）などがある。
シュスターは王立協会の事務局長を務め、副会長（1919～20年）および外務担当事務局長（1920～24年）に選出された。また、国際研究会議の事務局長（1919～28年）や、気象庁（1905～32年）および国立物理研究所（1899～1902年、1920～25年）の運営委員会の委員も務めた。
彼は1920年にジョージ5世からナイトの称号を授与された。
