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リチャード・チェイス・トルマン（1881年3月4日 - 1948年9月5日）は、統計力学と理論宇宙論に多大な貢献をしたアメリカの数学物理学者および物理化学者であった。[ 1 ]彼はカリフォルニア工科大学（Caltech）の教授であった。 [ 2 ]
トルマンはマサチューセッツ州ウェストニュートンで、成功した実業家とクエーカー教徒の母親の間に生まれた。トルマンは地元の公立学校に通った後、マサチューセッツ工科大学（MIT）に入学し、1903年に化学工学の学士号を取得した。 [ 2 ]彼は翌年ドイツに留学し、その後MITに戻ってさらに研究を続けた。彼は物理化学の先駆者であるアーサー・エイモス・ノイズの指導を受け、ノイズの監督の下、1910年に博士号を取得した。[ 3 ]その後、第一次世界大戦勃発前に様々な大学で短期間働いた。[ 2 ]
1912年、彼は相対論的質量の概念を考案し、「表現移動する物体の質量に最も適している。」[ 4 ]
第一次世界大戦中、トルマンは化学戦部隊に所属し、少佐の階級に昇進した。戦争終結後も数年間政府のために働き続け、窒素固定の研究を行った。[ 2 ]
1916年にトーマス・デール・スチュワートと行った実験で、トルマンは電気が金属導体を流れる電子から成り立っていることを実証した。この実験の副産物として、電子の質量の測定値が得られた。[ 5 ] [ 2 ]この初期の研究が、トルマンの化学反応速度論と統計力学への関心を掻き立てた。[ 2 ]トルマンとカリフォルニア大学の固定窒素研究所の共同研究者たちは、割り当てられたプロジェクトに直接関係のない基礎研究を行うことを可能にしてくれた政府に感謝し、「このような寛大な政策は、研究室の職員が適切な科学的態度を維持する上で非常に重要である」と記した。[ 2 ]
トルマンは1919年に技術同盟のメンバーであり、技術官僚運動の先駆けとなった組織で、科学を社会や産業の問題に応用する可能性を分析するエネルギー調査の実施に協力した。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
トルマンは1922年にアメリカ芸術科学アカデミーのフェローに選出された。[ 9 ]同年、彼はカリフォルニア工科大学の教員となり、物理化学と数理物理学の教授、後に大学院研究科長となった。[ 2 ]トルマンがカリフォルニア工科大学で教えた初期の学生の一人に、理論化学者のライナス・ポーリングがおり、トルマンは彼に古い量子論を教えた。トルマンは1923年に米国科学アカデミーに選出された。[ 10 ]カリフォルニア工科大学での彼の業績は最も実り多いものだった。[ 2 ]
1927年、トルマンはマックス・プランク、ニールス・ボーア、アーノルド・ゾンマーフェルトの古い量子論を背景とした統計力学に関するテキストを出版した。[ 11 ]トルマンは1932年にアメリカ哲学協会に選出された。[ 12 ] 1938年、彼は統計力学を古典系と量子系に適用した詳細な新しい著作を出版した。[ 13 ] [ 14 ]この主題に関する彼の研究において、トルマンはルートヴィヒ・ボルツマン、J・ウィラード・ギブス、ポールとタチアナ・エーレンフェストの重要な貢献に大きく依拠した。[ 2 ]
トルマンは一般相対性理論に興味を持ち、相対論的システムと宇宙論への熱力学の応用を研究した。彼は膨張宇宙の研究において重要な理論的成果を数多く確立した。[ 2 ] 1934年に出版された『相対性理論、熱力学、宇宙論』[ 15 ]というモノグラフの中で、トルマンは膨張宇宙における黒体熱放射が冷却をもたらすことを示した。これは宇宙マイクロ波背景放射の特性への重要な手がかりである。[ 16 ]また、このモノグラフの中で、トルマンは閉じた宇宙が正味ゼロのエネルギーを持つことができることを初めて文書化し説明した人物でもある。彼は、すべての質量エネルギーが正であり、すべての重力エネルギーが負であり、それらが互いに打ち消し合うことで、ゼロエネルギーの宇宙になる仕組みを説明した。[ 16 ]アレクサンダー・フリードマンが1922年に提唱した振動宇宙仮説に関する彼の研究は、エントロピーに関する困難に注目を集め、1960年代後半までその仮説が廃れる結果となった。トルマンはエドウィン・ハッブルと共同で、新しい宇宙論に基づいて天体観測を解釈した。[ 2 ]
1930年代、トルマンは静的球対称完全流体を記述するアインシュタイン場方程式の解を得た。[ 17 ] [ 18 ]トルマンは、カリフォルニア州パサデナのマウント・ウィルソン天文台で働く天文学者たちに相対論的天体物理学を紹介することで、J・ロバート・オッペンハイマーの関心を刺激した。[ 19 ]： 89オッペンハイマー、ロバート・サーバー、ジョージ・ヴォルコフは、中性子星の安定性の研究においてトルマンの研究を発展させ、トルマン・オッペンハイマー・ヴォルコフ限界を得た。[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]： 269
第二次世界大戦中、トルマンはマンハッタン計画においてレスリー・グローブス将軍の科学顧問を務めた。[ 2 ]彼は1947年に民間生活に戻り、表面相の熱力学に関する論文をいくつか発表した。彼は1948年9月5日、前触れもなく脳出血を起こしてから3週間後に亡くなった。[ 2 ]パサデナで亡くなった当時、彼は国連原子力委員会の米国代表であるバーナード・バルークの主任顧問を務めていた。
アメリカ化学会南カリフォルニア支部は毎年、トルマン氏の功績を称え、「化学への傑出した貢献」を記念して、トルマン・メダルを授与している。
トルマンの兄は行動心理学者のエドワード・チェイス・トルマンだった。彼は1924年に心理学者のルース・シャーマン・トルマンと結婚した。 [ 2 ]
