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レオン・N・クーパー[ a ]（旧姓クプチック、1930年2月28日 - 2024年10月23日）は、超伝導の研究で1972年のノーベル物理学賞を共同受賞したアメリカの理論物理学者および神経科学者である。クーパーはクーパー対の概念を開発し、ジョン・バーディーンとジョン・ロバート・シュリーファーと共同で従来の超伝導のBCS理論を開発した。[ 2 ] [ 3 ]神経科学では、クーパーはシナプス可塑性のBCM理論を共同開発した。[ 4 ]
レオン・N・クプチックは1930年2月28日、ニューヨーク市ブロンクスで生まれた。彼の父アーヴィング・クプチックはベラルーシ出身で、1917年のロシア革命後にアメリカに移住した。彼の母アンナ・ゾラはポーランド出身で、レオンが7歳の時に亡くなった。彼の父は再婚した際に、家族の姓をクプチックからクーパーに変更した。[ 5 ]
レオンはブロンクス科学高校に通い、1947年に卒業した。[ 6 ] [ 7 ]その後、コロンビア大学 で学び、 1951年に学士号を取得した。大学院でもコロンビア大学に留まり、 1953年に修士号、1954年に博士号を取得した。 [ 8 ]彼の博士論文はミューオン原子と電荷半径に関するものだった。[ 1 ] [ 9 ]
クーパーは、ニュージャージー州プリンストンにある高等研究所で博士研究員として1年間過ごした。その後、イリノイ大学とオハイオ州立大学で教鞭を執り、 1958年にブラウン大学に加わった。[ 8 ]彼はその後、ブラウン大学に在籍し、残りのキャリアを全うした。
クーパーは1973年にブラウン大学に脳神経系研究所を設立し、初代所長に就任した。1974年には、トーマス・J・ワトソン・シニアの寄付によって設立されたブラウン大学の科学教授に任命された。クーパーは、ニュージャージー州プリンストンの高等研究所や、スイスのジュネーブにある欧州原子核研究機構（CERN ）など、様々な機関で客員研究員を務めた。
彼は同僚のチャールズ・エルバウムと共に、1975年に人工ニューラルネットワークの商業的応用を模索するテクノロジー企業ネスターを設立した。[ 10 ] [ 11 ]ネスターは1994年にインテルと提携してNi1000ニューラルネットワークコンピュータチップを開発した。[ 12 ]
クーパーがプリンストン大学でポスドク研究員をしていた頃、イリノイ大学のジョン・バーディーン教授と、バーディーンの大学院生だったジョン・ロバート・シュリーファーから声をかけられた。バーディーンとシュリーファーは超伝導の研究に取り組んでおり、クーパーにとっては未知の分野だったが、彼は彼らとの共同研究に同意した。超伝導は1911年に実験的に発見されていたが、その現象を理論的に説明する理論は存在しなかった。クーパーはポスドクとしてイリノイ大学に移り、バーディーンのもとで研究を行うことになった。
1年間の理論的研究の後、クーパーは2つの束縛された電子からなる準粒子、現在クーパー対として知られるものの概念を発展させた。クーパーは1956年9月にPhysical Review誌でクーパー対の概念を発表した。 [ 5 ] [ 13 ]クーパー対が低温金属中を移動すると、ほとんど妨げられず、非常に低い電気抵抗が生じる。さらに発展させた後、バーディーン、クーパー、シュリーファーは、これが超伝導を生み出す方法を示し、 1957年にPhysical Reviews誌に2つの論文でその理論を発表した。 [ 5 ] [ 14 ] [ 15 ]この理論は、著者のイニシャルにちなんでBCS理論として知られるようになり、従来の超伝導の説明として広く受け入れられている。バーディーン、シュリーファー、クーパーは、その理論により1972年にノーベル物理学賞を受賞した。 [ 5 ]
ブラウン大学に入学後、クーパーは神経科学、特に学習の過程に興味を持つようになった。1982年、クーパーと2人の博士課程学生、エリー・ビーネンストックとポール・マンローは、神経科学ジャーナルにシナプス可塑性の理論を発表した。[ 5 ]彼らは、シナプスの結合が飽和することなく起こりうるシナプスの弱化と強化を推定した。シナプスが飽和すると、電気的結合の効果が低下し、それによって飽和度が低下する。したがって、結合は限界に達することなく、飽和と不飽和の間を振動する。彼らの理論は、視覚野の働きと、人がどのように物を見ることを学ぶかを説明するものであった。この理論は、著者のイニシャルにちなんでBCM理論として知られるようになった。 [ 5 ]
クーパーは最初にマーサ・ケネディと結婚し、彼女との間に2人の娘をもうけた。[ 5 ] 1969年にケイ・アラードと再婚した。 [ 16 ]彼は2024年10月23日、ロードアイランド州プロビデンスの自宅で94歳で亡くなった。[ 5 ]
クーパーは、 『科学と人間の経験』の著者であり、この本は意識や空間の構造といった問題に関するエッセイ集で、未発表の資料も含まれている。（ケンブリッジ大学出版局、2014年）。
クーパーはまた、型破りなリベラルアーツ物理学の教科書も執筆しており、元々は『物理学の意味と構造入門』（Harper and Row、1968年）[ 26 ]として出版され、現在もやや簡略化された形で『物理学：構造と意味』（ニューハンプシャー州レバノン、ニューイングランド大学出版局、1992年）として出版されている。