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カーギル・ギルストン・ノットFRS、FRSE LLD（1856年6月30日 - 1922年10月26日）は、地震学研究の先駆者であったスコットランドの物理学者、数学者。キャリア初期は日本で過ごした。後に王立協会のフェロー、エジンバラ王立協会の事務局長、スコットランド気象学会の会長を務めた。
ノットはミッドロージアンのペニキュイクで、製紙会社の代理人ペルハム・ノットとその妻エレンの息子として生まれた。彼の父方の叔父は画家のタヴァナー・ノットだった。[ 1 ]
彼はアンガスのアーブロース高校で教育を受け、エディンバラ大学に進学し、そこでジェームズ・アルフレッド・ユーイングと共に学んだ。彼は電気と磁気の様々な側面について研究し、1879年に博士号を取得した。[ 2 ]
彼は1879年にエディンバラ大学の自然哲学の助手として任命され、1883年に東京帝国大学の職に就くために退職するまでその職を務めた。彼はピーター・ガスリー・テイト、アレクサンダー・クラム・ブラウン、ジョン・グレイ・マッケンドリック、アレクサンダー・ブキャナンの推薦を受けて、1880年にエディンバラ王立協会のフェローに選出された。彼は1893年から1895年の期間に同協会のキース賞を受賞した。彼は1905年から1912年まで書記、1912年から1922年まで事務総長を務めた。 [ 3 ]彼はまた、エディンバラ数学会の創設者でもあり、1883年2月2日金曜日の最初の会合で議長を務めた。 [ 4 ]
日本の公共事業省は1871年10月に11の部局で設立され、そのうちの1つが工科大学であった。工科大学長の山尾洋三は、イギリスの科学者ウィリアム・ランキンとケルビン卿にイギリス人講師の派遣を依頼した。地質学者のジョン・ミルンや物理学者のジェームズ・アルフレッド・ユーイングを含む6人が派遣され、彼らは同大学の教授となり、同大学は後に東京帝国大学の一部となった。
ユーイングは1883年にスコットランドに戻り、大学の学長はケルビン卿に後任の推薦を依頼した。ケルビン卿はノットを推薦し、ユーイングもこれを支持した。こうしてノットはユーイングの後任として東京帝国大学の物理学および工学教授に就任した。[ 5 ]その後9年間、ノットはミルン、グレイ、そして日本の地震学者である大森房吉と緊密に協力し、大日本帝国全土に地震計の記録ネットワークを構築した。ノットはまた、東京帝国大学で数学、音響学、電磁気学の講義も担当した。
ノットはまた、日本の地球物理学者田中舘愛樹の協力を得て、日本初の地磁気調査を実施し、そこから日本初の地震ハザードマップが作成された。ノットの重要な貢献は、数学とデータ分析のバックグラウンドにあった。彼の革新の一つは、フーリエ解析の手法を地震の発生に応用したことである。1908年に出版された著書『地震現象の物理学』では、このテーマに2章が割かれており、ノットはこれによって将来の地震の発生確率を推測できると期待していた。
カーギル・ノットは1885年にメアリー・ディクソンと結婚し、文学研究者のジェームズ・メイン・ディクソンの義理の兄弟となった。[ 6 ]
エディンバラに戻ったノットは、エディンバラ大学の応用数学の講師の職に就き、1922年に亡くなるまでその職を務めた。
日本滞在中、ノットは海水と海底の境界で地震波がどのように反射・伝達されるかを記述する数式を開発し始めた。1892年にエジンバラ大学に帰国後、彼はこの研究を発展させ、2種類の異なる岩石の境界面における地震波の挙動を記述した。
ノットの方程式は、ポテンシャルの観点から導出され、非垂直入射時の反射波と屈折波の振幅を初めて記述したものであり[ 8 ] 、ゾエプリッツ方程式とともに、現在では炭化水素探査における重要な技術である現代の反射地震学の基礎となっている。
ノットは、教授であり指導者でもあったピーター・ガスリー・テイトの四元数法を含む数学者としての研究を続けた。1890年代に単一の線形代数の厳しい制約が感じられ始め、修正主義者たちが論文を発表し始めると、ノットは重要な論文「ベクトル理論における最近の革新」を寄稿した。マイケル・J・クロウが述べているように[ 9 ] 、この論文は双曲四元数のような体系に結合法則を見出そうとしていた誤った理論家たちを正した。ノットは次のように書いている。
明らかにノットはコ四元数の環の存在を見落としていた。しかしながら、クロウはノットが「注意深く徹底的に執筆した」とし、「ノットだけが相手の体系に精通していた」と述べている。[ 9 ]： 216
四元数の教科書として、講師や学生はテイトとケランドの『四元数入門』 （ 1873年版と1882年版）に頼っていた。1904年にノットが第3版を準備することになった。その頃には、アルフレッド・ノース・ホワイトヘッドの『普遍代数』 （1898年）では、学生が行列代数を学ぶ際に四元数の基礎知識があることを前提としていた。ノットは自身の教科書版の序文で、「解析的に、四元数は現在、複素数と連続群の一般理論においてその地位を占めていることが知られている…」と述べている。このように、彼は現代の数学的構造に見られる多様性を認識しており、四元数は他の構造への道のマイルストーンであると認識していた。
彼はエディンバラ王立協会でより活発に活動するようになり、1894年から1905年まで評議員を務め、1905年には通常会議の書記に昇進し、1912年には事務局長となり、1922年に亡くなるまでその職を務めた。 [ 11 ]ノットはまた、日曜学校の教師やスコットランド合同自由教会での教会の活動など、地域社会で積極的な社会的役割を果たした。彼は最終的に1920年に王立協会のフェローに選出され、スコットランド気象学会の会員でもあった。
彼は1922年10月26日、エディンバラのニューイントン、アッパー・グレイ・ストリート42番地の自宅で亡くなった。[ 12 ]
インターネットアーカイブやその他のウェブサイトでは、現在ノットの作品の一部が公開されている。
1885年、カーギルはジェームズ・メイン・ディクソンの妹であるメアリー・ディクソンと結婚した。[ 13 ]
