ルイス・エッセン

ルイス・エッセン OBE FRS ^[1]（1908年9月6日 - 1997年8月24日）は、時間の正確な測定と光速の測定において最も顕著な業績を残したイギリスの物理学者であった。彼は、特に時間の遅れに関するアルバート・アインシュタインの相対性理論を批判した。

ノッティンガム生まれのエッセンは、ノッティンガム・ユニバーシティ・カレッジを経て、1928年にロンドン大学で物理学の学位を取得。翌年、DW・ダイのもと、国立物理学研究所（NPL）で働き始め、音叉と水晶振動子による正確な時間測定の可能性を研究した。彼の研究は1938年に水晶リング時計の開発につながり、この時計はすぐに世界中の 天文台で時間測定の標準となった。

第二次世界大戦中、エッセンはレーダーの研究を行い、空洞共鳴波長計など数多くの計測機器を開発した。この研究によって、エッセンに光速をより正確に測定できる可能性が示唆された。1946年、AC ゴードン＝スミスと共同で、彼は寸法が正確に分かっているマイクロ波空洞を使用し、時間測定の専門知識を活用して、そのさまざまな通常モードの周波数を確立した。モードの波長は空洞の形状と電磁気学理論から分かっていたため、関連する周波数の知識によって光速を計算することができた。彼らの計算結果である299,792±3 km/sは、20世紀初頭頃から始まった当時の光学測定の測定値よりも大幅に大きく、エッセンは激しい批判と不信に耐えなければならなかった。国立物理学研究所の所長サー・チャールズ・ゴルトン・ダーウィンでさえ、この研究を支持しながらも、エッセンが技術を完成させれば正しい結果を得ることができるだろうと述べていた。さらに、スタンフォード大学のWW ハンセンも同様の技術を使用して、従来の (光学的な) 知恵とより一致する測定値を得ていました。しかし、エッセンの頑固さ、因習打破主義、および自身の測定スキルに対する信念 (およびアラン チューリングによる計算のちょっとした助け) が組み合わさって、彼は装置を改良し、1950 年に測定を再度実行し、299,792.5±1 km/ sという結果を確定しました。これは、1957 年に第 12 回無線科学連合総会で採用された値です。その後のほとんどの測定値はこの値と一致しています。1983 年、第 17 回国際度量衡総会は、光速の標準値 299,792.458 km/s を採用しました。

エッセンはロンドン大学で博士号（1941年）と理学博士号（1948年）を取得した後、原子スペクトルの周波数を使用して時間測定を改善する可能性に興味を持つようになりました。セシウムを原子基準として使用して時間を測定する可能性は、米国国立標準局によって実証されていました。1955年、彼はジャック・パリーと共同で^{[2] 、セシウム原子基準を従来の水晶発振器と統合して既存の時間計測の較正を可能にした最初の実用的な}原子時計を開発しました。

この研究により、エッセンはセシウムのスペクトルを国際時間標準として推進することになった。アンモニア 分子はすでにそのようなものとして提案されていたが、エッセンはセシウムの方が安定していると確信していた。しかし、1952年にローマで開催された国際天文学連合の会議では、ジェラルド・クレマンスの提案に基づき、太陽の周りの地球の運動に基づいて時間の単位を定義するエフェメリス時間スケールが採用されていた。サイモン・ニューカムの平均太陽運動の式から導かれた熱帯年の分数に基づくエフェメリス秒は1960年に標準となったが、1967年、第13回国際度量衡総会で、エッセンが米国海軍天文台のウィリアム・マーコウィッツと協力してセシウムのスペクトルから選択した線の周波数で正確に測定したエフェメリス秒の値で秒が再定義された。

エッセンは生涯を国立物理学研究所で過ごした。

1971年に彼は『特殊相対性理論の批判的分析』^[3]を出版し、特殊相対性理論に疑問を投げかけたが、どうやら彼の雇用主にはそれが評価されなかったようだ。エッセンは1978年にこう述べている: ^[4]

私の主張を反駁しようとする人は誰もいなかったが、もし私が主張を続けるなら、私のキャリアの見通しを台無しにする可能性があると警告された。

彼は1972年に引退し、1997年に サリー州グレート・ブックハムで亡くなった。

• ソ連科学アカデミーASポポフ金メダル（1959年）^[5]
• 大英帝国勲章（1959年）
• 王立協会会員（1960年）^[1]
• IEEE超音波・強誘電体・周波数制御学会ラビ賞（1987年）^[6]

• 「タイムロード」ルイス・エッセン」。2012年10月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。
• サイエンスミュージアム: ルイ・エッセンと原子時計