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Inge Lehmann (13 May 1888 – 21 February 1993) was a Danish seismologist and geophysicist who is known for her discovery in 1936 of the solid inner core that exists within the molten outer core of the Earth. She also discovered the seismic discontinuity in the speed of seismic waves at depths between 190 and 250 km, which is named the Lehmann discontinuity after her. Lehmann is considered to be a pioneer among women and scientists in seismology research.[4][5]
Inge Lehmann was born on 13 May 1888 and grew up in Østerbro, a part of Copenhagen, Denmark.[6] Her mother, Ida Sophie Tørsleff, was a housewife; her father was experimental psychologist Alfred Georg Ludvik Lehmann (1858–1921), a pioneer in the study of experimental psychology in Denmark.[7] The Lehmann family had its roots in Bohemia; the Danish branch included barristers, politicians and engineers. Inge Lehmann's paternal grandfather laid out the first Danish telegraph line (1854) and her great-grandfather was Governor of the National Bank. Her mother's father, Hans Jakob Torsleff, belonged to an old Danish family with a priest in every generation. Members of the Tørsleff family were well-known public leaders and activists in the women's rights movement. Inge's cousins were the Minister of Trade, the chair of the Danish Women's Society, and the leader of the Danish Girl Scouts. Her younger sister Signe, who was a single mother, rose to popularity as a school superintendent.[8]
Lehmann's parents enrolled both her and her sister at Fællesskolen in 1904, a liberal and progressive school that offered the same curriculum to both boys and girls, a practice uncommon at the time.[8] This was unusual as most schools at the time separated boys' and girls' education. The principles of isolation by sex went much deeper for girls who were education-oriented. It was thought to be damaging to expose girls to mental exhaustion throughout puberty. Males were believed to be more biologically adapted for such activities and therefore, allowed to take the high school entrance exam and start upper-secondary education (high school) at 15 years old, whereas females were not allowed to do so. This policy remained in effect until 1903.[8]
この学校は、ニールス・ボーアの叔母であり、先駆的な女性学者で男女平等の確固たる信奉者であったハンナ・アドラーによって運営されていた。 [ 9 ] [ 10 ]学位取得の1年後、アドラーはアメリカの革新的な教育実践に触発されてこの学校を設立した。男性の同級生が就ける多くの職に就く資格がなかった多くの女性卒業生が、アドラーによって教師として雇われた。当時、女性は大学で働くことが禁じられており、女子大卒業生の大多数は、高等学校レベルで教えることができる学位を取得していたにもかかわらず、小学校教師としての職を探していた。レーマンは、自分の知的発達に最も大きな影響を与えたのは父親とハンナ・アドラーであると述べている。
18歳の時、レーマンはコペンハーゲン大学の入学試験で首席の成績を収めた。1907年、彼女はコペンハーゲン大学で数学、化学、物理学の勉強を始めた。1910年から1911年にかけて、彼女はケンブリッジのニューナム・カレッジで数学の研究を続けた。そこでレーマンは性別に基づく不利益に直面し、学業に十分に参加することも、より高い教育を受けることも許されなかった。その結果、レーマンは1911年の最初の年に精神的に崩壊し、1912年にデンマークに戻った。レーマンは1911年から1918年まで学校に通わずに保険数理士助手として働いた。[ 8 ]彼女は数年間勤務した保険数理事務所で優れた計算能力を身につけ、1918年にコペンハーゲン大学で学業を再開した。彼女は2年間で物理科学と数学の修士号を取得し、1920年に卒業した。この学位は主に男子学生に授与されていたため、これは重要なことであった。ハンブルク大学で数学を短期間学んだ後、 1923年にコペンハーゲン大学で保険数理学の教授であるJFステフェンセンの助手として職を得た。 [ 11 ]
レーマンにはハリエットという妹がいて、女優になった。インゲ・レーマンは成人してからはずっと一人暮らしだった。1917年3月に婚約を解消し、当時としては珍しいことではなかった学問の道を追求するために独身でいることを決めた。[ 8 ] [ 12 ] [ 13 ]
レーマンはかつて甥のニールス・グロースに男性同僚の無能さについて不満を漏らし、「私がどれだけ多くの無能な男たちと無駄に競争しなければならなかったか、あなたは知っておくべきです」と書き送った。[ 4 ]
1925年、レーマンは地震学者ニールス・エリック・ノールンドの助手として配属された。彼女は彼の分野に興味を持ち、独学で研究を始めた。 1927年には国際測地学・地球物理学連合にデンマーク代表として選出され、その後40年間でさらに8回その役を務めた。[ 15 ] 1928年までに、レーマンは地震学の修士号を取得し、同年、測地学研究所の地震学部門の責任者に任命された。この役職では、3つの地震観測所の運営を監督する責任があり、そのうち2つはグリーンランドにあった。 [ 16 ]彼女自身はコペンハーゲンの観測所を運営し、その観測に基づいて報告書を作成した。仕事の一部ではなかったが、レーマンはこの施設で研究にも従事した。[ 17 ]
1929年、レーマンはニュージーランド南島を襲ったマーチソン地震を研究した。彼女は地震の地震データを分析した結果、ロシアのスヴェルドロフスクとイルクーツクという、いずれも予想外の場所で、振幅の大きい波が記録されていることに気づいた。地震のデータを再検討した結果、地震から発生した波、すなわち地震波が存在することに気づいた。S波と一部のP波は核によって偏向され、波が通過できない影の領域が形成されるという理論からすると、これらの場所での観測は予想外だった。波はその領域を通過してロシアに到達したようだった。この発見が、地球の中心に球状の固体核が存在するという彼女の考えにつながった。
レーマンは、P波の到達を内核からの反射として解釈した最初の人物でした。レーマンは地震による地震波を観測し、地球の核は「固体の金属核が外側の液体の核に囲まれている」という2つの部分から構成されているという仮説を立て、完全に液体の核という従来の理論を覆しました。彼女はこれらの発見をP ′（1936年）というタイトルの論文で発表しました。[ 18 ] [ 19 ] 1936年以前は、科学者たちは地球の核は単一の巨大な溶融球であると信じていました。しかし、レーマンが問題の核心にたどり着くまで、多くの地球規模の観測は分析的に一致しませんでした。[ 20 ]彼女が展開した理論は、地球はマントル、外核、内核の3つの殻から構成されているというものでした。レーマンは、核は均質ではなく、外核に囲まれたより小さな核が存在すると推論しました。彼女は、波はより小さな核の中ではより速く伝わるが、接線方向に到達した場合は反射される可能性があると推論した。彼女の理論では、追加の境界で別の波の偏向が許容され、これが波が発生する方向と場所を説明する。[ 21 ]ベノ・グーテンベルク、チャールズ・リヒター、ハロルド・ジェフリーズなど、当時の他の主要な地震学者は、2、3年以内にこの解釈を採用したが、コンピュータ計算によってこの解釈が正しいことが示されるまでには1971年までかかった。彼女は第二次世界大戦中も研究を続けたが、国際的な協力は限られていた。
1951年にアメリカの地質学者モーリス・ユーイングが彼女の研究室を訪れた際、彼はコロンビア大学で運営していたラモント地質観測所（現在はラモント・ドハティ地球観測所と呼ばれている）で働くようレーマンを招いた。彼女はそこで、モーリス・ユーイングとフランク・プレス教授が研究していた新しい地震波「Lg」を研究するよう招かれた。彼女は王立測地学研究所を退職した後、1952年に数ヶ月間そこで研究を行った。[ 22 ] [ 15 ]
彼女は1953年に測地学研究所の地震学部門の責任者の職を退き、その後数十年にわたって研究を行うための時間をより多く確保することができた。1950年代から1960年代にかけて、レーマンは北米に何度も旅行し、米国とカナダ各地のさまざまな地震観測所を訪れた。彼女は、最も頻繁に訪れた場所の1つであるカリフォルニア大学バークレー校のコミュニティで著名なメンバーとなった。[ 23 ] 1960年代には、レーマンは冷戦中に核爆弾の探知のために特別に作られた新しい技術を使用して、地球のより広い範囲を探査することができた。
米国滞在中、レーマンはモーリス・ユーイングとフランク・プレスと共同で地殻と上部マントルの調査を行った。この調査中に、彼女は別の地震不連続面を発見した。これは、深さ190～250kmで地震波の速度が急激に増加する現象である 。この不連続面は、彼女にちなんでレーマン不連続面と名付けられた。[ 4 ]フランシス・バーチは、「レーマン不連続面は、コンピューター化をもってしても完全に代替できない秘術の達人による地震記録の綿密な調査によって発見された」と述べている。[ 24 ]
レーマンの発見は地球物理学において重要な役割を果たし続けている。彼女の画期的な研究は、地球内部の探査や核実験の監視に不可欠となっている現代の地震イメージング技術の基礎を築いた。レーマン不連続面を含む彼女が特定した地震不連続面は、地球の熱史の理解を深める上で重要な鍵となっている。[ 25 ]彼女の死後数十年経っても、彼女の貢献は地球物理学研究の礎石であり続けている。[ 26 ]
レーマンは科学的業績に対して多くの栄誉を受けたが、その中には以下のようなものがある。
レーマンは1936年に王立天文学会のフェローに選出され、その後1957年に王立天文学会の準会員となった。[ 28 ]
地質学への貢献により、1996年にアメリカ地球物理学連合は「地球のマントルと核の構造、組成、およびダイナミクスの理解への卓越した貢献」を称えるために、毎年インゲ・レーマン・メダルを設立した。 [ 29 ]このメダルはそれ以来毎年授与されており、表面にはレーマンの肖像が描かれている。[ 30 ]
小惑星5632 Ingelehmannは、レーマンにちなんで名付けられました。2015年には、デンマークでの女性参政権100周年を記念して、甲虫の一種が彼女にちなんでGlobicornis (Hadrotoma) ingelehmannaeと命名されました。[ 31 ]同年、彼女の生誕127周年を記念して、Googleは世界規模のGoogle Doodleをレーマンに捧げました。[ 32 ] [ 33 ]
レーマンを記念するモニュメントが、デンマーク人アーティストのエリザベス・トゥブロによってデザインされ、2017年5月15日にコペンハーゲンのフルエ広場に設置された。[ 34 ]このモニュメントは、高さ8.8メートルの黒い輝緑岩と緑青を帯びたブロンズで構成されている。これは、コペンハーゲン大学の前に立つ6つの肖像胸像のうちの1つである。[ 35 ]
彼女は2028年のデンマーククローネ紙幣に登場する予定である。[ 36 ]