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ジャック・シャルル | |
|---|---|
.jpg/500px-Portrait_du_physicien_Charles_(cropped).jpg) アデライド・ラビル＝ギアール作の肖像画、c. 1798年 | |
| 生まれる | 1746年11月12日 |
| 死亡 | 1823年4月7日（76歳） |
| 国籍 | フランス語 |
| 知られている | シャルルの法則 |
| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | 物理学 数学 熱気球 |
| 機関 | 科学アカデミー |
ジャック・アレクサンドル・セザール・シャルル（1746年11月12日 - 1823年4月7日）は、フランスの 発明家、科学者、数学者、気球乗りであった。シャルルは数学についてほとんど何も書いておらず、彼のものとされているもののほとんどは、1785年5月12日に入会したパリ科学アカデミーの会員でもあったジャック・シャルル（幾何学者シャルル[1]と呼ばれることもある）と間違えられたためである。
1783 年 8 月 27 日、シャルルとロバート兄弟は世界初の水素ガス気球を打ち上げました。その後、1783 年 12 月 1 日、シャルルと副操縦士のニコラ ルイ ロバートは有人ガス気球で約 1,800 フィート (550 メートル) の高さまで上昇しました。彼らが水素を揚力に利用した先駆的な手法により、このタイプのガス気球は(熱気球のモンゴルフィエールとは対照的に)シャルリエールと名付けられました。
シャルルの法則は、加熱すると気体が膨張する傾向があることを説明しており、 1802年にジョセフ・ルイ・ゲイ＝リュサックによって定式化されたが、彼はそれをシャルルの未発表の研究によるものだと主張した。[2]
シャルルは1795年に科学アカデミーに選出され、その後科学アカデミーの物理学教授となった。[3]
バイオグラフィー
シャルルは1746年にボージャンシー＝シュル＝ロワールに生まれた。彼は37歳年下のクレオール人女性、ジュリー・フランソワーズ・ブショー・デ・ゼレット（1784年 - 1817年）と結婚した。伝えられるところによると、詩人のアルフォンス・ド・ラマルティーヌも彼女に恋をし、エルヴィールは1820年に自伝的詩的瞑想『湖』を著したが、この詩では、遺族の視点から、ある夫婦が共有した熱烈な愛を回想している。シャルルは彼女より長生きし、1823年4月7日にパリで亡くなった。
水素気球飛行
最初の水素気球
シャルルは、100年前の1662年に発表されたロバート・ボイルのボイルの法則や、同時代のヘンリー・キャベンディッシュ、ジョセフ・ブラック、ティベリウス・カヴァッロの研究を研究し、水素が気球の浮力剤として適しているというアイデアを思いついた。[4]彼は気球を設計し、その後、パリのヴィクトワール広場にあるロバート兄弟の工房で、アンヌ＝ジャンとニコラ＝ルイと協力して製作した。[5]兄弟は、ゴムをテレピン油溶液に溶かし、絹のシートにニスを塗ってメインの気体袋を作るという軽量で気密性のあるガス袋の製法を発明した。彼らは赤と白の絹のストリップを交互に使用したが、ニス塗り/ゴム引きの過程で変色し、赤と黄色の結果となった。[4]
チャールズとロバート兄弟は1783年8月27日、シャン・ド・マルス公園（現在はエッフェル塔がある場所）から世界初の水素気球を打ち上げた[6] 。その公園ではベンジャミン・フランクリンも群集の中にいた。[7]気球は比較的小型で、35立方メートルのゴム引き絹の球体で[4]、約9kg（20ポンド）しか持ち上げることができなかった。[7]気球には、約250万トンの硫酸を500万トンの鉄くずの上に注いで作られた水素が充填されていた。[7]水素ガスは鉛管から気球に送り込まれたが、冷水を通さなかったため、気球を完全に充填するのが非常に困難であった（生成されたガスは高温であったが、気球内で冷却されるにつれて収縮した）。膨張の進捗状況は毎日報告された。群衆があまりにも多かったため、26日には気球は夜間に密かに4キロ離れたシャン・ド・マルスまで移動された。[8]
気球は北に向かって45分間飛行し、馬に乗った追跡者に追われ、21キロ離れたゴネス村に着陸したが、伝えられるところによると、恐怖に駆られた地元の農民が熊手[7]やナイフ[5]で気球を破壊した。このプロジェクトは、バルテルミー・フォージャ・ド・サン・フォンが組織した募金によって資金提供された。[6]
初の有人水素気球飛行
1783年12月1日13時45分（午後1時45分）、シャルルとロベール兄弟はパリのチュイルリー公園から新しい有人気球を打ち上げた。 [4] [7]シャルルには、380立方メートルの水素気球の副操縦士としてニコラ＝ルイ・ロベールが同行した。[4] [7]気球には水素放出バルブが取り付けられ、バスケットを吊るすネットで覆われていた。高度制御には砂のバラストが使用された。[4]彼らは約1,800フィート（550メートル）の高さまで上昇し、 [7] 2時間5分、36kmの飛行を経て日没時にネル＝ラ＝ヴァレに着陸した。 [4] [5] [7]シャルトル公爵に率いられた馬に乗った追跡者たちは、シャルルとニコラ＝ルイが降りる間、気球を押さえていた。[5]
シャルルはその後、再び上昇することを決意したが、今度は気球の水素が少し抜けていたため、単独で上昇した。今度は気球は急速に上昇し、高度約3,000メートルに達した。[5] [9]そこでシャルルは再び太陽を見た。耳に痛みを感じ始めたため、ガスを放出するために「バルブ」を開き、約3キロ離れたトゥール・デュ・レイにゆっくりと着陸した。[5]ロベール兄弟とは異なり、シャルルは二度と飛行しなかったが、[5]水素気球は彼に敬意を表してシャルリエールと呼ばれるようになった。
40万人の観客が打ち上げを目撃し、数百人が1人1クローネを支払って建設資金を援助し、離陸を「間近で見る」ための「特別囲い」への入場を許可されたと伝えられている。[5]「特別囲い」の群衆の中には、アメリカ合衆国の外交代表ベンジャミン・フランクリンがいた。[5]また、ジョセフ・モンゴルフィエも同席しており、チャールズはモンゴルフィエに敬意を表して、風と気象状況を調査するために、明るい緑色の小型パイロット気球を飛ばすよう依頼した。[5]
この出来事は、ジャン＝フランソワ・ピラトル・ド・ロジエがモンゴルフィエ兄弟の 熱気球を使って世界初の有人気球飛行を行った10日後に起こった。サイモン・シャマはCitizens誌に次のように書いている。
モンゴルフィエの主たる科学的協力者はシャルル氏で、彼は以前の飛行で使用していた燃える湿った藁や木の代わりに硫酸から発生するガスを提案した最初の人物だった。シャルル自身も飛行を熱望していたが、初期の報告から飛行の進行を鋭い注意力で観察していた国王の断固たる拒否に遭遇した。国王は初飛行の危険性を懸念し、2人の犯罪者を籠に入れて上空に送ることを提案したが、シャルルと彼の同僚は憤慨した。[10]
さらなる気球活動
シャルルとロバート兄弟の次のプロジェクトは、ジャン・バティスト・ミュニエの飛行船の提案（1783-85）に従って、細長くて操縦可能な船を建造することだった。この設計には、ミュニエの内部バロネット（気室）、舵、推進方法が組み込まれていた。 [11]
シャルルはこの飛行機で飛ぶことは決してしないと決めたが、1784年7月15日、兄弟はラ・カロリーヌでコラン＝ユラン氏とシャルトル公ルイ・フィリップ2世とともにサン＝クルーからムードンまで45分間飛行した。この飛行機には推進力と方向指示力のためにオールが取り付けられていたが、役に立たなかった。「ガス抜き弁」がなかったため、高度約4,500メートル（14,800フィート）に達したとき、破裂を防ぐために公爵は「バルーン」を切り裂かなければならなかった。[4] [12]
1784年9月19日、ロバート兄弟とコリン・ユランはパリからベテューヌ近郊のブヴリーまで186kmを6時間40分かけて飛行した。これは100kmを超える最初の飛行であった。[4] [12]
発明
チャールズは、気球から水素を抜くためのバルブや、比重計、反射ゴニオメーターなどの装置を含むいくつかの有用な発明を開発し、グレイブスアンドの ヘリオスタットとファーレンハイトのエアロメーターを改良した。[要出典]さらに、彼はベンジャミン・フランクリンの電気実験を確認した。[13]
シャルルの法則
シャルルの法則（体積の法則としても知られる）は、気体が加熱されると膨張する傾向があることを説明しており、 1802年に自然哲学者ジョゼフ・ルイ・ゲイ＝リュサックによって初めて発表されました[2]が、彼はこれをシャルルの未発表の研究によるものとし、彼に敬意を表してこの法則と名付けました。
1787年頃、シャルルは5つの風船に異なるガスを同じ体積まで入れる実験を行いました。次に風船の温度を80℃（一定温度ではない）まで上げ、すべての風船の体積が同じだけ増えたことに気づきました。この実験は1802年にゲイ＝リュサックがガスの体積と温度の正確な関係に関する論文を発表した際に参照されました。シャルルの法則は、一定圧力下では理想気体の体積はその絶対温度に比例するとしています。一定圧力下でのガスの体積はガスの絶対温度とともに直線的に増加します。彼が作成した式はV 1 / T 1 = V 2 / T 2です。[2]
キャリア
シャルルは1786年にアメリカ哲学協会[14]に選出され、 1795年には科学アカデミーに選出された。その後、彼は芸術工芸学校の物理学教授になった。
記念
ネル・ラ・ヴァレの石碑には、1783年12月1日のシャルル＝ロベールの飛行が刻まれている。北緯49°08′19″ 東経2°10′16″ / 北緯49.1385° 東経2.171° / 49.1385; 2.171 [15]
クーペ・シャルル・エ・ロベールは、 1983年にゴードン・ベネット・カップと並行して開催された国際気球競技である。[16]
参照
- 気体の法則
- 水素技術のタイムライン
- ジャン＝フランソワ・ピラトル・ド・ロジエ、モンゴルフィエ熱気球を使用した初の有人飛行。
- ジャン＝ピエール・ブランチャード
- 航空のタイムライン - 18 世紀
- 気球の歴史
- 航空業界初のリスト
参考文献
- ^ JB ゴフ『チャールズ・ジ・オブスキュア』Isis 70、#254、576～579ページ。
- ^ abc Gay-Lussac、JL (1802)、「Recherches sur la dilatation des gaz et des vapeurs」、Annales de Chimie、XLIII : 137英訳（抜粋）
- ^ Gough, JB (1979年12月). 「チャールズ・ザ・オブスキュア」. Isis . 70 (4): 576–579. doi :10.1086/352345. JSTOR 230726. S2CID 144493817.
- ^ abcdefghi 国際航空連盟、気球委員会、殿堂、ロバート・ブラザーズ。
- ^ abcdefghij フィドラーズグリーン、気球の歴史、ジャック・シャルル
- ^ ab 科学と社会、シャルルとロバートの気球飛行を記念したメダル、パリ、1783年。
- ^ abcdefgh エキセントリック・フランス：狂気と魔法と驚異に満ちたフランスへのブラッドガイド ピアーズ・レッチャー著 – ジャック・シャルル
- ^ 今日の科学、モンゴルフィエとシャルルの風船、1911年ブリタニカ百科事典より
- ^ ブリタニカ百科事典 – 気球飛行
- ^ S. Schama (1989)、Citizens、p. 125-6．
- ^ 技術史の人物辞典、第39巻 ランス・デイ、イアン・マクニール著。チャールズ、ジャック・アレクサンドル・セザール
- ^ ab 連邦航空局 – FAAviation News、2001年10月、世界中の気球競技とイベント、15ページ
- ^ チザム 1911
- ^ 「APS会員履歴」. search.amphilsoc.org . 2021年4月6日閲覧。
- ^ 記念碑の画像
- ^ クーペ・アエロノーティック・ゴードン・ベネット、100年以上。
さらに読む
- この記事には、現在パブリック ドメインとなっている出版物のテキストが組み込まれています: ヒュー・チザム編 (1911)。「チャールズ、ジャック・アレクサンドル・セザール」。ブリタニカ百科事典。第 5 巻 (第 11 版)。ケンブリッジ大学出版局。937 ページ。
- 。アメリカ百科事典。 1879年。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、ジャック・アレクサンドル・セザール・シャルルに関連するメディアがあります。