ジェームス・ジーンズ

お客様 ジェームス・ジーンズ OM FRS
生まれる	ジェームス・ホップウッドジーンズ ( 1877-09-11 )1877年9月11日 オームズカーク、ランカシャー、イングランド
死亡	1946年9月16日（1946年9月16日）（69歳） ドーキング、サリー、イングランド
母校	マーチャント・テイラーズ・スクール、ケンブリッジ大学
知られている	ジーンズ方程式 ジーンズの脱出 ジーンズの不安定性 ジーンズの質量 ジーンズの長さ ジーンズの定理 レイリー・ジーンズの法則 イメージ電荷法 潮汐仮説
受賞歴	スミス賞 (1901) アダムズ賞 (1917) ロイヤルメダル (1919)
科学者としてのキャリア
フィールド	天文学、数学、物理学
機関	ケンブリッジ大学トリニティ・カレッジ、プリンストン大学
著名な学生	ロナルド・フィッシャー

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、天文学者、数学者であった。

ランカシャー州オームズカークに、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る。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、^{[3] [4]}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。^{[5]才能に恵まれた生徒であったジーンズは、}ケンブリッジ数学トリポス・コンテスト に積極的に取り組むよう指導を受けた。^[6]

1896 年のミカエル祭の学期の初め、ウォーカーはジーンズとハーディを呼び寄せ、2 年後に数学トリポスのパート I を受けるようアドバイスしました。ウォーカーは、彼らがラングラーのリストで 15 位より上位に入ることは保証できないが、決して後悔しないと伝えました。彼らは彼のアドバイスを受け入れ、当時最も有名な個人指導員であるR. R. ウェッブ のところへ行きました... 1 年目の終わりに、[ジーンズ] はコーチのウェッブと口論したことをウォーカーに伝えました。ウォーカーはそれに応じてジーンズを自ら引き取り、結果は勝利でした。...ジーンズはJ. F. キャメロン と共に第 2 ラングラーに分類されました... [そして] RWHT ハドソンがシニア ラングラー、GH ハーディが第 4 ラングラーでした。 

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^{[7] [8]}、ケンブリッジ大学で教鞭を執ったが、 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った。

彼は、量子論、放射線の理論、恒星の進化など、物理学の多くの分野で重要な貢献をした。回転体の分析により、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付け、代わりに、惑星は、通り過ぎる恒星との仮想的な壊滅的な衝突によって太陽から引き出された物質から凝縮したと提唱した。この理論は現在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宇宙論の創始者である。1928年、ジーンズは宇宙における物質の継続的な生成という仮説に基づく定常宇宙論を初めて提唱した。 ^[9]ジーンズは著書『天文学と宇宙生成論』（1928年）で、「ややしつこく提示される仮説は、星雲の中心が、他の完全に無関係な空間次元から物質が宇宙に注ぎ込まれる『特異点』の性質を持つというものであり、そのため、宇宙の住人には、星雲の中心は物質が継続的に生成されている点として現れる」と述べている。^{[10]この理論は、1965年に}宇宙マイクロ波背景放射が発見され、ビッグバンの決定的な兆候であると広く解釈されたことで支持されなくなった。

彼の科学的名声は、モノグラフ『気体の動力学理論』（1904年）、『理論力学』（1906年）、『電気と磁気の数学的理論』（1908年）によって確立されている。1929年に引退した後、彼は一般向けに『星の運行』（1931年）、『宇宙のまわり』（ 1934年）、『科学の新背景』（1933年）、『神秘の宇宙』など多くの本を執筆した。これらの本によって、ジーンズは当時の革命的な科学的発見、特に相対性理論と物理的宇宙論 の解説者としてかなり有名になった。

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に立候補する予定であると報じた。選挙は1939年か1940年に行われると予想されていたが、1945年まで実施されず、ジーンズの関与もなかった 。

彼はまた、科学と哲学という2つの異なる視点から現実に対する異なる見解を探求した『物理学と哲学』 （1943年）という本も執筆した。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。^{[11] [12]}

ジーンズは2度結婚しており、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、彼女は亡くなりました^[13]。次に1935年にオーストリアのオルガン奏者兼チェンバロ奏者のスザンヌ・ホック（通称スージー・ジーンズ）と結婚しました。スージーとジーンズにはジョージ、クリストファー、キャサリンの3人の子供がいました^{[14] 。妻の誕生日プレゼントとして、彼は}『科学と音楽』という本を執筆しました。

ジーンズは1947年に妻とジョイ・アダムソンの見守る中亡くなり、アダムソンはジーンズのデスマスクを作るよう妻に提案した。そのマスクは現在王立協会が所蔵している。^{[15] [16]}

ジーンズの大きな発見の 1 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です。これは、雲の温度、密度、雲を構成する粒子の質量によって決まります。ジーンズ長よりも小さい雲は、反発するガス圧力に打ち勝って凝縮して星を形成するのに十分な重力がありません。一方、ジーンズ長よりも大きい雲は崩壊します。

${\displaystyle \lambda _{\rm {J}}={\sqrt {\frac {15k_{\rm {B}}T}{4\pi Gm\rho }}}}$

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を考案しました。これは、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す。

ジーンズは、黒体放射のエネルギー密度と放射源の温度を 関連付けるレイリー・ジーンズの法則の発見にも貢献しました。

${\displaystyle f(\lambda )=8\pi c{\frac {k_{\rm {B}}T}{\lambda ^{4}}}}$

ジーンズは、ガス分子の運動エネルギーによる惑星からの大気の流出率を計算した人物としても知られています。 このプロセスはジーンズ流出として知られています。

ジーンズは講演や著書の中で、唯物論に反対し、形而上学的観念論に根ざした科学哲学を唱えた。彼の科学雑誌で初めてこの考えが紹介されたのは、1929年の『宇宙のまわり』で、彼は「時間と空間の観点から宇宙の創造を論じること」を「キャンバスの端まで行って、芸術家と絵画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^[17] 『神秘の宇宙』の主要テーマとして取り上げ、当時の科学から「非機械的な現実」としての宇宙像が浮かび上がってきたと主張した。

宇宙は、偉大な機械というよりは、偉大な思考のように見え始めています。心はもはや、物質の領域に偶然侵入した存在ではなく、むしろ、物質の領域の創造者であり支配者だと称えるべきでしょう。

— ジェームズ・ジーンズ『神秘の宇宙』^[18]

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だと思うか、それとも「何か偉大な計画の一部」だと思うかと尋ねられた。彼は「意識が根本であり、物質宇宙は意識から派生してい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。^[19]

1934年、アバディーンで開催された英国科学振興協会の会議で協会会長として行った演説で、ジーンズはデカルトの業績とそれが現代の科学哲学に及ぼす影響について特に語った。彼は「デカルトの時代から哲学を悩ませてきた二元論はもはや存在する余地はない」と主張した。 ^[20]

ダニエル・ヘルシングは2020年にPhysics Todayで『神秘の宇宙』をレビューした際、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、相互作用する物質粒子のみで構成されているとする、科学が長年大切にしてきた唯物論的かつ機械的な世界観を放棄しなければならないと主張している。」ジーンズに対する彼の評価は、これらの哲学的見解をニール・ドグラース・タイソンやショーン・キャロルなどの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可能性が高い」と示唆した。^[17]

• 1906年5月に王立協会会員に選出
• 1917 年に王立協会で行われたベーカリアン講演。
• 1919年王立協会よりロイヤルメダルを受賞。
• 1921年から1924年までケンブリッジ哲学協会のホプキンス賞を受賞。
• 1922年王立天文学会金メダル受賞。
• 彼は1928年にナイトの称号を授けられた。
• 1931年フランクリン協会よりフランクリンメダルを受賞。
• 1933年、ジーンズは「空間と時間を通して」と題した王立研究所クリスマス講演を行うよう招待された。
• 1937年インド科学振興協会ムケルジーメダル受賞。
• 1938年インド科学会議第25回会議の議長。
• 1938年インド科学会議協会よりカルカッタメダルを受賞。
• 1938年にエディンバラ天文学会よりロリマーメダルを受賞^{[21]し、ロリマー講演}「宇宙の深淵」を行った。
• 1939年に功労勲章受章。
• 月面のジーンズ・クレーターは彼にちなんで名付けられており、火星のジーンズ・クレーターも同様である。
• ロバート・シンプソンの弦楽四重奏曲第7番は、1977年の彼の生誕100周年を記念して作曲されました。

天体の地平線 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 1944 - オックスフォード大学出版局 1945 年発行

• 物理科学の発展。ケンブリッジ大学出版局。2009年[1947年] 。ISBN 978-1-108-00565-4。
• 物理学と哲学。クーリエ社。1981年[1942年] 。ISBN 978-0-486-24117-3。
• 気体の運動論入門。CUPアーカイブ。1982年[1940年] 。ISBN 978-0-521-09232-6。
• 科学と音楽。ケンブリッジ大学出版局。1937年。
• 空間と時間を通して。ケンブリッジ大学出版局。2009年[1934年] 。ISBN 978-1-108-00571-5。
• 科学の新しい背景。CUPアーカイブ。1953 [1933]。GGKEY:HCUUR8F8EL0。
• スターたちのコース。ケンブリッジ大学出版局。2009年[1931年] 。ISBN 978-1-108-00570-8。
• 神秘的な宇宙。CUPアーカイブ。1944 [1930]。GGKEY:LXRDCH5GSZR。
• 天文学と宇宙論。ケンブリッジ大学出版局。2009年[1928年] 。ISBN 978-0-521-74470-6。
• 電気と磁気の数学的理論。ケンブリッジ大学出版局。2009年[1925] 。ISBN 978-1-108-00561-6。
• 原子と量子。ケンブリッジ大学出版局。2009年[1926] 。ISBN 978-1-108-00563-0。
• 宇宙論と恒星ダイナミクスの問題。ケンブリッジ大学出版局。2009年[1919] 。ISBN 978-1-108-00568-5。
• 気体の動的理論。CUPアーカイブ。1925 [1904]。GGKEY:6UDJTT06BSL。
• 私たちの周りの宇宙。マクミラン。1929年。
• 宇宙の深淵、ロリマー講演会（PDF）。エディンバラ天文学会。1938年。15ページ。 2022年1月12日閲覧。

• Faded Page（カナダ）のジェームズ・ジーンズの作品
• ブリタニカの記事には写真も掲載されている
• ロンドンのナショナル ポートレート ギャラリーにあるジェームズ ジーンズの肖像画

ジーンズの作品はインターネットアーカイブからオンラインで閲覧可能

• 1904年気体の力学理論
• 1906年理論力学
• 1908年電気と磁気の数学的理論
• 1947年物理科学の発展