ポール・ピーター・エヴァルト

パウル・ペーター・エーヴァルト（FRS）^[1]（ 1888年1月23日 -  1985年8月22日）は、ドイツの結晶学者、物理学者であり、 X線回折法の先駆者であった。^[2]

エーヴァルトはベルリンとポツダムのギムナジウムで古典の初期教育を受け、そこで母国語であるドイツ語に加えてギリシャ語、フランス語、英語を習得した。^[3]

エヴァルトは1905年の冬、ケンブリッジのゴンヴィル・アンド・キーズ・カレッジで物理学、化学、数学の高等教育を始めた。1906年と1907年にはゲッティンゲン大学で正式な教育を続け、そこで彼の興味は主に数学へと移った。当時、ゲッティンゲンは、フェリックス・クライン、ダフィト・ヒルベルト、ヘルマン・ミンコフスキーの3人の「官僚」のもと、世界有数の数学の中心地であった。^{[4]ゲッティンゲンで学んでいる間、エヴァルトはヒルベルトに}アウスアルバイター（有給の書記）として採用され、ヒルベルトの授業でノートを取り、当時のヒルベルトの助手エルンスト・ヘリンガーにそのノートの承認を得て、レゼツィンマー （数学閲覧室）用 に清書を準備した。 ^[5] 1907年、彼はミュンヘンのルートヴィヒ・マクシミリアン大学（LMU）の理論物理学研究所でアルノルド・ゾンマーフェルトの指導の下、数学の研究を続けた。彼は1912年に博士号を取得した^[6] 。彼の博士論文は単結晶中のX線の伝播の法則を展開した。博士号取得後、彼はゾンマーフェルトの助手となった。^{[3] [7]}

1911年のクリスマス休暇中と1912年1月、エヴァルトは博士論文の執筆を終えようとしていた。 1月にミュンヘンの英国庭園を散歩していたとき、エヴァルトはマックス・フォン・ラウエに論文のテーマについて話していた。エヴァルトが関心を寄せていた波長はスペクトルの可視領域にあり、エヴァルトの結晶モデルの共振器の間隔よりもはるかに大きかった。ラウエは気が散っているようで、もっと短い波長を考えた場合の影響を知りたがっていた。その年の6月になってようやく、エヴァルトは、マックス・フォン・ラウエ、ポール・クニッピング、ウォルター・フリードリヒがLMUでX線回折に成功したという報告をゲッティンゲン物理学協会に聞き、この功績によりラウエは1914年にノーベル物理学賞を受賞した。 ^{[8] [9]}

20世紀初頭に理論物理学が勃興し、数学がその基礎となったことから、ダヴィト・ヒルベルトは物理学をはじめとする科学の形式化に協力することを決意した。1912年、ヒルベルトは友人で同僚のアルノルド・ゾンマーフェルト^[10]に物理学の特別助手を派遣するよう依頼した。ゾンマーフェルトは「ヒルベルトの物理学の家庭教師」と呼ばれたエヴァルトを派遣し^[11]、1913年にゾンマーフェルトがもう一人の学生アルフレッド・ランデを派遣するまで、エヴァルトはこの役割を担った。エヴァルトに与えられた最初の課題は、結晶の弾性定数に関する文献の論争をレビューし、報告することだった。数年後、ゲッティンゲンのマックス・ボルンがその課題を解決した^{[7] [12]}。

ゲッティンゲン滞在中、エヴァルトはしばしばエル・ボカレボを訪れていた。これはシスター・アニーが経営するダールマン通り17番地の寄宿舎である。この宿舎の名前は、下宿人の苗字の頭文字を取って付けられたものである。「エル」はエラ・フィリップソン（医学生）、「ボ」はマックス・ボルン（私講師）とハンス・ボルツァ（物理学生）、「カ」はテオドール・フォン・カルマン（私講師）、「レ」はアルブレヒト・レンナー（医学生）である。数学者で私講師のリチャード・クーラントは、これらの人々を「イン・グループ」と呼んだ。エヴァルトはここで、後に妻となるエラ・フィリップソンと出会った。^{[1] [13]}

1913年の春、コペンハーゲン大学理論物理学研究所のニールス・ボーアがボーア原子模型の理論を出版のために提出した。^{[14]その年の後半、エワルドは}英国協会 のバーミンガム会議に出席し、ジェームズ・ジーンズによる放射線理論とボーアの模型のレビューの説明と議論を聞いた。^[15]これにより、ゾンマーフェルトと彼の学生たちの新しい主要な研究分野、すなわち原子スペクトルと分子バンド分光法の研究と解釈、および原子と分子の構造の理論的モデリングが始まった。

第一次世界大戦中、エヴァルトは医療技術者としてドイツ軍に従軍した。彼は暇さえあれば博士論文の物理学について考え続け、後に博士論文で使うことになるX線回折の動力学理論を編み出した。終戦後、彼はLMUに戻りゾンマーフェルトの助手となった。彼は1917年に博士号を取得し、^{[16]同大学の}私任講師となり、ゾンマーフェルトの助手として留まった。^{[3] [17]}

1921年、まだLMUに在籍していたエヴァルトは、結晶内の双極子場を解析するシータ関数法に関する論文を発表した。 ^[18]これは、結晶内の光学とX線の動力学理論に関する以前の研究から派生したもので、3つの雑誌に掲載された。^{[19] [20] [21]} エヴァルトによると、この方法のきっかけは、 1911年のイースターにミッテンヴァルトでスキー休暇を過ごしたことだった。冬には学生や助手を連れてスキーに出かけ、夏には登山に出かけるのがゾンマーフェルトの習慣だったが、そこでは物理学の議論は登山の肉体的な消耗と同じくらい大変だった。^{[22]エヴァルトは、テスト双極子の場を計算から差し引くのに苦労していた。その解決策は、ゾンマーフェルトの助手でかつての博士課程の学生である}ペーター・デバイが、15分もかからない議論の中で 提供した。エワルドの論文は、マックス・ボルンと クン・ファン による「結晶格子の動的理論」^[23]などの科学書だけでなく、文献でも広く引用されている。^[24]

エルヴィン・シュレーディンガーがシュトゥットガルト工科大学の臨時教授の職を辞してブレスラウ大学に行くと発表したとき、エヴァルトは招聘され、1921年にその職を受け入れた。1922年に彼はミュンスター大学に招聘された。エヴァルトはこの申し出を利用してシュトゥットガルトでの地位を通常の教授に上げようとしたが、エヴァルトが通常の教授に昇進した一方で、既存の地位は実際には臨時教授として維持された。^[25]

1922年からは、同じくゾンマーフェルトの元博士課程の学生だったエルヴィン・フュースが、シュトゥットガルト工科大学でエヴァルトのもとで大学院研究を行い、フュースは1924年に博士号を取得した。また同年、エヴァルトはZeitschrift für Kristallographieの共同編集者となった。1929年、エヴァルトはハノーバー工科大学に招聘された。再びこの招聘を利用して、シュトゥットガルトでの地位を向上させるため、2人目の助手を雇い、教授職に永久的に転換し、研究活動のための別の建物を建てるよう交渉した。建物は1930年に理論物理学研究所として正式に開設され、エヴァルトが所長となった。この研究所はミュンヘンのゾンマーフェルトの理論物理学研究所をモデルにしており、理論的な研究を行うだけでなく、実験のためのスペースと設備も備えていた。^[26]

1931年、エヴァルトは物理科学部門のディレクターに任命されました。^{[27] [28] [29]}

ゲッティンゲンでは、リチャード・クーラントが、レゼツィンマーで入手可能なヒルベルトの講義ノートを編集し、2巻本にまとめた。第1巻『数学物理学の方法I』は1924年に出版された。^[30]

この本を見たエワルドは、当時開発されつつあった理論物理学に、固有値と固有関数を特徴とする数学的ツールを提供していると記述した詳細なレビューを書かざるを得なかった。^[31]

幸運なことに、クーラン＝ヒルベルトの本には、1925年に提唱された量子力学のハイゼンベルク＝ボルン行列 力学定式化とシュレーディンガーの波動力学定式化の開発に必要な数学が含まれていました。エワルドの研究の主な推進力はX線結晶構造解析であり、エワルドはエワルド構成とエワルド球の名付け親であり、どちらもこの分野で有用な構成でした。^[32]

1929年、エヴァルトは結晶構造データの急増による混乱を避けるために、最良のデータを1冊の出版物にまとめることを提案した。その結果は1935年にInternationale Tabellen zur Bestimmung von Kristallstrukturenとして出版された。エヴァルトが1931年に出版したもう一つの論文Strukturbericht Volume I (1913-1928)はエヴァルトとC. Hermannによって編集された。^{[3] [33]}

1932年、エヴァルトはシュトゥットガルトの学長に選出された。しかし、ナチス・ドイツのメンバーである教員との対立が深まったため、任期満了の1年前の1933年春に辞職した。 ^{[34]エヴァルトは他の活動を続けた。しかし、}ドゼンテンブントとの対立が深まったため、^[35]大学学長のヴィルヘルム・ストルツはエヴァルトに辞職を求めた。^{[36]彼は1937年に画家の母}クララ・エヴァルトとともにイギリスに移住し、^[37]ケンブリッジで研究職に就いたが、1939年にクイーンズ大学ベルファスト校から講師のオファーを受け、それを受け入れた。後に数理物理学の教授となった。^{[3] [27] [29]}

1928年にゾンマーフェルトのもとで博士号を取得したハンス・ベーテは、1937年にデューク大学で講義中に、すでにアメリカに移住しデューク大学に通っていたエヴァルトの娘ローズと偶然出会った。二人は1939年9月に結婚し、ベーテはパウル・ペーター・エヴァルトの義理の息子となった。^[38]

第二次世界大戦の終わり近くに、ゾンマーフェルトは講義ノートを整理し、6巻からなる理論物理学講義の執筆を始めた。ブルックリン工科大学在学中に、エヴァルトはゾンマーフェルトの講義への序文を執筆し、それがゾンマーフェルトの著作の英訳に掲載された。^[39]

また、第二次世界大戦の終わりごろ、エワルドは平和がもたらす結果、結晶学の複数の競合する国内雑誌が設立されることを懸念した。そこで1944年、オックスフォードで、結晶学研究の出版を一手に担う国際結晶学連合(IUCr) の設立を提案した。1946年、ロンドンで開催された13カ国の結晶学者の会議で、エワルドは暫定国際結晶学委員会の委員長に選出され、1948年に連合が結成されるまでその職を務めた。委員会はまた、エワルドを連合が発行する雑誌の編集者に指名した。Acta Crystallographicaの創刊号は1948年に発行され、同年、エワルドはハーバード大学で開催された第1回IUCr総会および国際会議で議長を務めた。^{[3] [40]}

1952年、エワルドはアメリカ結晶学協会の会長に選出された。彼はIUCrの設立当初から1966年まで執行委員会のメンバーを務め、1957年には副会長、1960年には会長となり、1963年までその職にあった。彼は1948年の創刊から1959年まで同協会の雑誌Acta Crystallographicaの編集長を務めた。^{[3] [40]}

ベルファストに移住してから10年後、エワルドは1949年にアメリカに移住し、ブルックリン工科大学の物理学科教授兼学科長に就任した。彼は1957年に学科長を退き、1959年に教職を退いた。^{[3] [27] [29]}

• 1958年 –王立協会会員
• 1978 –ドイツ物理学物理学賞 マックス・プランクメダル
• 1979 –グレゴリ・アミノフ賞
• 1986年 -国際結晶学連合は結晶学の科学に対する顕著な貢献に対してエワルド賞を設立しました。

• ポール・ピーター・エヴァルト『クリスタルとレントゲンシュトラレン』（シュプリンガー、1923年）
• ポール・ピーター・エーヴァルト、テオドール・ペッシュル、ルートヴィヒ・プラントル、 J. ダガルおよびウィニフレッド・マーガレット・ディーンズ による公認翻訳『固体と流体の物理学：最近の発展』（ブラック・アンド・サン、1930 年）
• Paul Peter Ewald Der Weg der Forschung (insbesondere der Physik) (A. Bonz'erben、1932)
• ピーター・ポール・エヴァルト編『X線回折の50年』（1962年、スコットランド、グラスゴーで開催されたIUCr XVIII会議、1999年、国際結晶学連合向けにPDF形式で再版）
• ピーター・ポール・エーヴァルト『結晶光学の基礎について』（空軍ケンブリッジ研究所、1970 年）

• エヴァルト和
• エワルド球
• 多重散乱理論
• エヴァルト・オゼーンの消滅定理
• ペンデルスング
• ジョージ・ドゥンドゥラキス

• Durward WJ Cruickshank、Hellmut J. Juretschke、N.` Kato (編) P. P. Ewald と X 線回折の動的理論: Paul P. Ewald の追悼号(オックスフォード大学出版局、1992 年)

• Ewald, PP、編集者、X 線回折の 50 年 (スコットランド、グラスゴーで開催された IUCr XVIII 会議のために PDF 形式で再版、著作権 © 1962、1999 国際結晶学連合)
• グリーンスパン、ナンシー・ソーンダイク 『ある世界の終焉：マックス・ボルンの生涯と科学。量子革命の火付け役となったノーベル物理学者。』（ベーシックブックス、2005年）ISBN 0-7382-0693-8 
• クリスタ・ユングニッケル、ラッセル・マコーマック共著。『自然を知的にマスターする：オームからアインシュタインまでの理論物理学』第 2 巻：今や強力な理論物理学、1870 年から 1925 年。シカゴ大学出版局、ペーパーバック、1990 年。ISBN 0-226-41585-6 
• メーラ、ヤグディッシュ、ヘルムート・レッヒェンベルク 『量子論の歴史的発展』第 1 巻第 1 部『プランク、アインシュタイン、ボーア、ゾンマーフェルトの量子論 1900 ～ 1925 年: その基礎と困難の台頭』 (Springer、2001 年) ISBN 0-387-95174-1 
• メーラ、ヤグディッシュ、ヘルムート・レッヒェンベルク『量子論の歴史的発展』第 1 巻第 2 部『プランク、アインシュタイン、ボーア、ゾンマーフェルトの量子論 1900 ～ 1925 年: その基礎と困難の台頭』 (Springer、2001 年) ISBN 0-387-95175-X 
• メーラ、ヤグディッシュ、ヘルムート・レッヒェンベルク『量子論の歴史的発展』第 5 巻『エルヴィン・シュレーディンガーと波動力学の台頭』第 1 部『ウィーンとチューリッヒにおけるシュレーディンガー 1887-1925』 (Springer、2001 年) ISBN 0-387-95179-2 
• メーラ、ヤグディッシュ、ヘルムート・レッヒェンベルク『量子論の歴史的発展』第 5 巻『エルヴィン・シュレーディンガーと波動力学の台頭』第 2 部『波動力学の創造: 1925 - 1926 年の初期の反応と応用』 (Springer、2001 年) ISBN 0-387-95180-6 
• リード、コンスタンス・クーラント（シュプリンガー、1996年）ISBN 0-387-94670-5 
• リード、コンスタンス・ヒルバート（シュプリンガー、1996年）ISBN 0-387-94674-8 
• ゾンマーフェルト、アーノルド、マーティン・O・スターンによるドイツ語第 4 版からの翻訳『力学 - 理論物理学講義第 1 巻』（アカデミック プレス、1964 年）
• SG Podorov、A. Nazarkin、「広角 X 線回折理論と古典的動力学理論」 - Recent Res. Devel. Optics、7 (2009) ISBN 978-81-308-0370-8 

ウィキメディア・コモンズには、ポール・ピーター・エーヴァルトに関連するメディアがあります。

• 1959 年 4 月 1 日、アメリカ物理学会、ニールス ボーア図書館およびアーカイブのポール ピーター エワルドとのオーラル ヒストリー インタビュー記録
• 1962 年 3 月 29 日、アメリカ物理学会、ニールス ボーア図書館およびアーカイブのポール ピーター エワルドとのオーラル ヒストリー インタビュー記録 - セッション I
• 1962 年 5 月 8 日、アメリカ物理学会、ニールス ボーア図書館およびアーカイブのポール ピーター エワルドとのオーラル ヒストリー インタビュー記録 - セッション II
• 1968 年 5 月 17 日、アメリカ物理学会、ニールス ボーア図書館およびアーカイブのポール ピーター エワルドとのオーラル ヒストリー インタビュー記録 - セッション I
• 1968 年 5 月 24 日、アメリカ物理学会、ニールス ボーア図書館およびアーカイブのポール ピーター エワルドとのオーラル ヒストリー インタビュー記録 - セッション II

• 国際結晶学連合ポール・ピーター・エヴァルトの記録、1936-1967、ニールス・ボーア図書館およびアーカイブ