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サー・ジェームズ・ホップウッド・ジーンズOM FRS [ 1 ] (1877 年 9 月 11 日 - 1946 年 9 月 16 日) [ 2 ]は、イギリスの物理学者、数学者、天文学者でした。彼は 1919 年から 1929 年まで王立協会の事務局長を務め、 1925 年から 1927 年まで王立天文学会の会長を務め、同協会の金メダルを受賞しました。[ 3 ]
ランカシャー州オームズカークで、議会特派員で作家のウィリアム・タロック・ジーンズの息子として生まれた。ジーンズはマーチャント・テイラーズ・スクール、ウィルソンズ・グラマー・スクール[4][5]、キャンバーウェル、ケンブリッジ大学トリニティ・カレッジで教育を受けた[ 6 ]。才能ある学生だったジーンズは、ケンブリッジ大学数学トライポス試験に積極的に取り組む よう助言された[ 7 ]。
1896年のミカエルマス学期の初めに、ウォーカーはジーンズとハーディを呼び出し、2年かけて数学トライポス第1部を受けるように勧めた。彼は、彼らがラングラーのリストで15位より上位になることは保証できないが、後悔することはないだろうと彼らに言った。彼らは彼の助言を受け入れ、当時最も有名な個人コーチであるRRウェッブの ところへ行った。1年目の終わりに、ジーンズはコーチのウェッブと喧嘩したとウォーカーに告げた。そこでウォーカーはジーンズを自分で指導することになり、結果は大成功だった。ジーンズはJFキャメロン と並んで2位のラングラーとなり、RWHTハドソンは最優秀ラングラー、GHハーディは4位のラングラーとなった。
ジーンズは1901年10月にトリニティ・カレッジのフェローに選出され[ 8 ] [ 9 ]、ケンブリッジで教鞭を執ったが、 1904年にプリンストン大学に応用数学の教授として赴任した。1910年にケンブリッジに戻り、1923年から1944年までカリフォルニア工科大学のマウント・ウィルソン天文台に所属していた[ 10 ] 。
彼は量子論、放射理論、恒星進化論など、物理学の多くの分野で重要な貢献をした。回転体の分析から、太陽系は単一のガス雲から形成されたとするピエール＝シモン・ラプラスの理論は誤りであると結論づけ、代わりに、惑星は通過する恒星との仮説的な大惨事的なニアミスによって太陽から引き抜かれた物質から凝縮したと提唱した。この理論は今日では受け入れられていない。
ジーンズは、アーサー・エディントンとともに、イギリスの宇宙論の創始者の一人である。1928年、ジーンズは、宇宙における物質の継続的な創造を仮定した定常宇宙論を初めて提唱した。 [ 11 ]彼の著書『天文学と宇宙論』（1928年）の中で、彼は次のように述べている。「やや執拗に提示される推測は、星雲の中心は、他の全く無関係な空間次元から我々の宇宙に物質が注ぎ込まれる『特異点』の性質を持つものであり、そのため、我々の宇宙の住人には、物質が継続的に創造されている点として見えるというものである。」[ 12 ]この理論は、1965年に宇宙マイクロ波背景放射が発見され、それがビッグバンの決定的な証拠として広く解釈されたことで、支持を失った。
彼の科学者としての名声は、『気体の動力学理論』（1904年）、『理論力学』（1906年）、『電気と磁気の数学理論』 （1908年）といったモノグラフに根ざしている。1929年に引退した後、彼は一般向けに数多くの著書を執筆し、『星々の軌道』（1931年）、『宇宙の周り』、『時空を超えて』（1934年）、 『科学の新しい背景』（1933年）、『神秘の宇宙』などがある。これらの著書によって、ジーンズは、特に相対性理論と物理宇宙論 における、当時の革新的な科学的発見を解説する人物として広く知られるようになった。
1939年、英国天文学会誌は、ジーンズがケンブリッジ大学選挙区から国会議員選挙に立候補する予定であると報じた。1939年か1940年に行われると予想されていた選挙は、1945年まで行われず、ジーンズは立候補しなかった。
彼はまた、 『物理学と哲学』 （1943年）という本も執筆し、その中で科学と哲学という2つの異なる視点から現実に対するさまざまな見解を探求している。宗教観に関しては、ジーンズは不可知論者のフリーメイソンであった。[ 13 ] [ 14 ]
ジーンズは2度結婚し、最初は1907年にアメリカの詩人シャーロット・ティファニー・ミッチェルと結婚したが、彼女は彼より先に亡くなった。[ 15 ]その後、1935年にオーストリアのオルガン奏者でチェンバロ奏者のスザンネ・ホック（スージー・ジーンズとしてよく知られている）と結婚した。スージーとジーンズの間には、マイケル、クリストファー、キャサリンの3人の子供がいた。[ 16 ]彼は妻の誕生日プレゼントとして『科学と音楽』という本を書いた。
ジーンズは1946年に妻とジョイ・アダムソンの見守る中で亡くなり、アダムソンは未亡人にジーンズのデスマスクを作るよう提案した。それは現在、王立協会に所蔵されている。[ 17 ] [ 18 ]
ジーンズの主要な発見の一つである「ジーンズ長」は、宇宙空間における星間雲の臨界半径を表す概念である。これは、雲の温度、密度、そして雲を構成する粒子の質量に依存する。ジーンズ長よりも小さい雲は、反発するガス圧に打ち勝って凝縮し、星を形成するのに十分な重力を持たない。一方、ジーンズ長よりも大きい雲は崩壊する。
ジーンズは、この方程式の別のバージョンである「ジーンズ質量」または「ジーンズ不安定性」と呼ばれる方程式を考案し、雲が崩壊する前に到達しなければならない臨界質量を解きました。
ジーンズはまた、黒体放射のエネルギー密度と放射源の温度の関係を示すレイリー・ジーンズの法則の発見にも貢献した。
ジーンズはまた、ガス分子の運動エネルギーによって惑星から大気が流出する速度を計算したことでも知られており、この過程はジーンズの脱出として知られている。
ジーンズは講演や著書の中で、形而上学的な観念論に根ざし、唯物論に反対する科学哲学を提唱した。彼の一般向け科学出版物では、1929年の『我々の周りの宇宙』で初めてこれらの考えが提唱され、「時間と空間の観点から宇宙の創造について議論すること」を「キャンバスの端まで行って、画家と絵を描く行為を発見しようとすること」に例えた。しかし、彼はこの考えを1930年のベストセラー『神秘の宇宙』[ 19 ]の主要テーマとし、当時の科学から「非機械的な現実」としての宇宙像が出現しつつあると主張した。
宇宙は、巨大な機械というよりも、むしろ偉大な思考のように見え始める。精神はもはや物質界への偶然の侵入者ではなく、むしろ物質界の創造者であり支配者として称えるべきなのだ。
—ジェームズ・ジーンズ、『ミステリアス・ユニバース』[ 20 ]
1931年にオブザーバー紙に掲載されたインタビューで、ジーンズは人生は偶然の産物なのか、それとも「壮大な計画の一部」なのかと尋ねられた。彼は「意識が根本的なものであり、物質宇宙は意識から派生したものであるという理想主義的な理論」を支持すると述べ、さらに「個々の意識は普遍的な精神の中の脳細胞に例えられるべきだ」と示唆した。[ 21 ]
1934年にアバディーンで開催された英国科学振興協会の会合で、会長として行った講演で、ジーンズは特にデカルトの業績とそれが現代科学哲学に及ぼす影響について語った。彼は「デカルトの時代から哲学を悩ませてきた二元論にはもはや居場所がない」と主張した。 [ 22 ]
ダニエル・ヘルシングが2020年にPhysics Today誌で『The Mysterious Universe』をレビューした際、彼はこの本の哲学的結論を次のように要約した。「ジーンズは、自然は機械のように機能し、物質粒子同士の相互作用のみで構成されているという、科学が長年大切にしてきた唯物論的かつ機械論的な世界観を放棄しなければならないと主張している。」 ヘルシングはジーンズのこうした哲学的見解を、ニール・ドグラース・タイソンやショーン・キャロルといった現代の科学コミュニケーターと対比させ、彼らは「ジーンズの理想主義に異議を唱えるだろう」と示唆した。[ 19 ]
天文学的地平線https://www.amazon.co.uk/dp/B000NIS57O?ref=myi_title_dp-フィリップ・モーリス・デネケ講演録 1944年 - オックスフォード大学出版局 1945年刊行
1946年9月 5g 607 サリー州南東部
宇宙の偉大なる設計者が、純粋数学者として姿を現し始める。（ジーンズ著『神秘の宇宙』134ページより引用 ）
こうした状況下では、ジェームズ・ジーンズ卿やマルセル・ボルといった不可知論者、さらにはグアルディーニのような確信的な信者でさえ、宇宙規模で見れば生命という現象が取るに足らないもの、塵芥に生えた小さなカビのようなものだと驚き（英雄的な悲観主義や勝利に酔いしれた超然とした態度を帯びて）を表明したとしても、不思議ではない。
