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ロバート・フレデリック・クリスティ（1916年5月14日 - 2012年10月3日）は、カナダ系アメリカ人の理論物理学者であり、後に天体物理学者となった人物で、第二次世界大戦中にマンハッタン計画に従事した数少ない生存者の一人である。彼は短期間ながらカリフォルニア工科大学（Caltech）の学長代理を務めた。
1930年代にブリティッシュコロンビア大学（UBC）で物理学を専攻し卒業した彼は、 1年先輩のジョージ・ヴォルコフに続いてカリフォルニア大学バークレー校に進学し、当時アメリカを代表する理論物理学者であったロバート・オッペンハイマーの指導の下、大学院生として受け入れられた。クリスティは1941年に博士号を取得し[ 1 ] 、イリノイ工科大学の物理学科に加わった。
1942年、彼はシカゴ大学のマンハッタン計画に参加し、オッペンハイマーから理論の専門家として推薦され、エンリコ・フェルミにスカウトされて最初の原子炉建設に携わった。1943年にオッペンハイマーがマンハッタン計画のロスアラモス研究所を設立した際、クリスティは理論グループに初期メンバーとして加わった。クリスティは、固体の臨界未満のプルトニウムを爆発的に圧縮して超臨界状態にできるという洞察力で広く認められており、中空の殻を必要とする従来の爆縮概念を大幅に簡略化した。この洞察力から、固体コアのプルトニウムモデルはしばしば「クリスティピット」と呼ばれている。
戦後、クリスティは短期間シカゴ大学物理学科に在籍した後、オッペンハイマーが学業を再開するのは現実的ではないと判断した1946年にカリフォルニア工科大学（Caltech）の教員として招聘された。彼はCaltechに教員としてのキャリアを全うし、学科長、教務担当副学長、学長代理を務めた。1960年、クリスティは天体物理学に目を向け、恒星振動の実用的な計算モデルを初めて作成した。この業績により、クリスティは1967年に王立天文学会のエディントン・メダルを受賞した。1980年代と1990年代には、クリスティは米国国家研究評議会の線量測定委員会に参加し、日本に投下された原爆による実際の放射線被ばくをよりよく理解し、その知見に基づいて放射線被ばくの医学的リスクをよりよく理解するための長期的取り組みを行った。
ロバート・フレデリック・コーエンは、1916年5月14日、ブリティッシュコロンビア州バンクーバーで、電気技師のモイーズ・ジャック・コーエンと教師のハッティ・アルバータ・マッケイの息子として生まれた。[ 2 ]彼は母方の大叔父ロバート・ウッドにちなんでロバートと名付けられ、母方の祖母の2番目の夫フレデリック・アレクサンダー・クリスティにちなんでフレデリックと名付けられた。彼には1913年生まれの兄ジョンがいた。モイーズは1918年8月31日に証書により姓をクリスティに変更した。11月4日、モイーズは仕事中に感電事故で亡くなった。[ 3 ]ハッティは1926年に甲状腺腫の手術後に亡くなった。クリスティと彼の兄はその後、ロバート・ウッド、祖母のアルバータ・マッケイ、大叔母のモード・マッケイに育てられた。[ 4 ]
クリスティはマギー高校で教育を受け、1932年にブリティッシュコロンビア州で最高の試験成績で卒業した。彼は総督学術メダルを授与され、家族の経済力が限られていたことを考えると重要なことに、 ブリティッシュコロンビア大学（UBC）への授業料免除を受けた。授賞式晩餐会で彼は2位のダグマー・エリザベス・フォン・リーベンと出会い、UBC在学中に彼女と交際した。[ 5 ]彼は1935年に数学と物理学の学士号（BA）を最優等の成績で取得し、 1937年に修士号（MA）を取得した。[ 6 ] [ 7 ]修士論文のテーマは「酸素における電子付着と負イオン形成」であった。[ 8 ]
クリスティの友人で、ブリティッシュコロンビア大学で彼より1年先輩だったジョージ・ヴォルコフは、当時アメリカで最も活発な理論物理学の学派を率いていたロバート・オッペンハイマーによって、カリフォルニア大学バークレー校の大学院生として受け入れられた。これがクリスティにカリフォルニア大学への出願を促した。彼は合格し、1年目の奨学金を授与された。バークレーでは、ヴォルコフ、ロバート・コーノグ、ケン・マッケンジー、そしてマッケンジーの妻リン・マッケンジーとアパートをシェアした。[ 9 ]オッペンハイマーは、彼の学位論文のために、宇宙線で最近発見された、今日ではミューオンと呼ばれる亜原子粒子であるメソトロンを研究するように彼に指示した。それらは電子より質量が大きく、陽子より質量が小さいことから、そのように呼ばれた。彼は草加修一の助けを借りて、粒子のスピンの詳細な計算を行った。彼はクサカと共に、フィジカル・レビュー誌にメソトロンに関する論文を2本発表した[ 10 ] [ 11 ]。これらの論文は、1941年の博士号（PhD）論文の基礎となった[ 12 ] 。
クリスティは1940年に卒業できたが、その時点ではティーチングアシスタントにはなれず、そうなると無職で収入も得られなかっただろう。[ 13 ] 1941年、オッペンハイマーはイリノイ工科大学（IIT）の物理学科で彼の職を見つけた。[ 14 ] 1941年5月、彼はダグマー・フォン・リーベンと結婚した。彼らには2人の息子がいた。1944年に生まれたトーマス・エドワード（テッド）[ 15 ]と、1946年に生まれたピーター・ロバート[ 16 ]である。IITはクリスティに年間11か月、週27時間の授業に対して月額200ドルを支払った。物理学の発展に遅れをとらないようにするため、彼はシカゴ大学のセミナーに出席した。[ 14 ]これにより、ユージン・ウィグナーの目に留まり、ウィグナーは彼をIITが支払っていたのと同じ金額でフルタイムの研究助手として雇い、1942年1月から勤務を開始した。[ 17 ]
エンリコ・フェルミとコロンビア大学の彼のチームは、マンハッタン計画の原子炉作業を新しい冶金研究所に集中させる取り組みの一環として、1942年1月にシカゴ大学に到着した。[ 18 ]フェルミはウィグナーと交渉し、クリスティが彼のグループに加わるように手配した。[ 19 ]そのグループは、シカゴ大学のスタッグ・フィールドの下にあるスカッシュコートで、フェルミが「パイル」と呼んだ原子炉を建設していた。建設は1942年11月6日に始まり、クリスティは12月2日にシカゴ・パイル1が臨界に達したときに立ち会った。[ 20 ] [ 21 ]
1943 年初頭、クリスティはニューメキシコ州にあるオッペンハイマーのロスアラモス研究所に加わり、[ 22 ] 1943 年か 1944 年にアメリカ市民権を取得しました。[ 23 ] [ 24 ] T (理論) 部門の責任者であるハンス・ベーテは、研究所のプロジェクトを支援するために物理学者を派遣しました。原子炉に関する知識を持つクリスティは、ドナルド・W・カーストのウォーターボイラーグループを支援する任務を与えられました。[ 25 ]ウォーターボイラーは、臨界質量計算とさまざまなタンパー材料の影響をテストするための実験装置として意図された水均質原子炉でした。これは、濃縮ウランを燃料として使用した最初の原子炉であり、水に溶解した可溶性硫酸ウランの形で液体燃料を使用した最初の原子炉でした。クリスティは、純粋なウラン235が600グラム（21オンス）必要だと見積もったが、後に575グラム（20.3オンス）に修正した。1944年5月9日に原子炉が565グラム（19.9オンス）で臨界に達したとき、クリスティの数値の正確さにより、研究所はT部門の計算に対する信頼を高めた。[ 26 ]
1944 年 4 月と 5 月にエミリオ・セグレのグループが原子炉で生成されたプルトニウムに高濃度のプルトニウム 240が含まれていることを発見したことで、爆縮型の核兵器が必要となったが、研究によると、これを実現するのは極めて困難であることが示された。[ 27 ] 1944 年 8 月までに、理想的な球状の爆縮がどのように機能するかについての計算は完了したが、ジェットや剥離が問題となる現実の世界でそれをどのように機能させるかが問題だった。クリスティは、爆縮理論を研究していたルドルフ・パイエルスの T-1 グループで働いていた。彼は、圧縮すると臨界質量を形成する固体プルトニウムのコアを使用する可能性を提案した。これは、ジェットの問題を力ずくで解決する超保守的な設計だった。これは「クリスティピット」または「クリスティガジェット」として知られるようになった。「ガジェット」は爆弾の実験室での婉曲表現である。[ 28 ]しかし、固体ピットは本質的に中空ピットよりも効率が悪く、連鎖反応を開始するために変調中性子イニシエーターが必要だった。 [ 29 ] クリスティはクラウス・フックス、ポール・シュタイン、ハンス・ベーテと協力し、適切なイニシエーター設計を開発し、それは「ウニ」として知られるようになった。[ 30 ]トリニティ核実験で使用されたガジェットと長崎への原爆投下で使用されたファットマンは、クリスティピットを使用した。[ 6 ]
後年、クリスティはマンハッタン計画における自身の役割やその後の関心事について語る口述歴史インタビューやビデオインタビューに数多く応じた。 [ 31 ] [ 32 ]
戦争が終わると、クリスティはシカゴ大学の助教授の職に就き、年俸は5,000ドルで、戦前の2倍になった。彼は1946年2月にシカゴに戻ったが、戦後間もない時期は適切な住居を見つけるのが難しく、クリスティと家族はエドワード・テラーと家族と一緒に豪邸に住んでいた。[ 33 ]
戦前、オッペンハイマーは毎年一定期間、カリフォルニア工科大学（Caltech）で教鞭をとっていた。クリスティはオッペンハイマーのバークレーの教え子の一人で、毎年カリフォルニア州パサデナまで足を運び、オッペンハイマーのもとで研究を続けていた。 [ 34 ]戦後、オッペンハイマーは自身の責任が増えたため、この取り決めを続けることはもはや不可能だと判断した。そこで、CaltechのWKケロッグ放射線研究所の所長であるチャールズ・ローリッツェンは、オッペンハイマーに後任として推薦できる理論物理学者の名前を尋ねた。オッペンハイマーはクリスティを推薦した。その後、ウィリー・ファウラーがクリスティにCaltechでの常勤職を年俸5,400ドルで提供し、クリスティはこれを受け入れた。彼はその後、学術キャリアの残りの期間をCaltechで過ごした。Caltechで働くことの難点は、ローリッツェンもファウラーも理論物理学者ではなかったため、クリスティに多くの仕事がのしかかったことである。これは1954年に年俸が1万ドルに引き上げられたことで認められた。[ 35 ]
クリスティは、オッペンハイマー、ローリッツェン、そして 1949年にカリフォルニア工科大学の教員となったロバート・バッハーとともに、西ヨーロッパをソ連からどのように防衛できるかを詳細に調査した1951年のプロジェクト・ビスタに参加した。[ 36 ]クリスティは、1954年のオッペンハイマー安全保障公聴会の結果にひどく落胆した。1954年にロスアラモスでオッペンハイマーに不利な証言をしたテラーに会ったとき、クリスティは公然とテラーとの握手を拒否した。[ 37 ]「私はオッペンハイマーを神のように見ていた」と彼は後に回想し、「彼が反逆者ではないと確信していた」と述べた。[ 2 ] 2006年にテラーとの関係について尋ねられたとき、クリスティは次のように答えた。
彼とは時々会っています。私たちの関係は冷え切ったままです。それ以来、私は彼と多くの点で意見が異なっています。例えば、戦略防衛構想です。私は彼と意見が異なっていますが、公の場で議論したことはありません。なぜなら、テラー氏は私とは全く異なるレベルで活動しているからです。彼は大統領の側近ですが、私はそうではありません。私が言ったように、私は単に個人的に意見が異なるだけで、それが現状です。[ 38 ]
1956年、クリスティはカリフォルニア工科大学の科学者の一人として、大気圏核実験の禁止を公に訴えた。クリスティが提唱した1963年の部分的核実験禁止条約により、彼の最も異例なプロジェクトの一つが終焉を迎えた。彼はフリーマン・ダイソンと共に、原子爆弾で推進する宇宙船の設計であるオリオン計画に取り組んでいた。[ 36 ]
1960年にプリンストン大学でサバティカル休暇を取得したクリスティは、光度の高い変光星の一種であるケフェイド変光星と小型のRR Lyrae型変光星の研究を始めた。当時、これらの変光星がなぜ変化するのかは謎だった。彼は、戦時中にロスアラモスで得たインプロージョンの流体力学の知識を用いてこの現象を説明した。この功績により、彼は1967年に理論天体物理学への貢献に対して王立天文学会のエディントン・メダルを受賞した。[ 36 ]
クリスティは1970年にカリフォルニア工科大学の副学長兼教務部長に任命された。 [ 39 ]クリスティとハロルド・ブラウン学長の下、カリフォルニア工科大学は人文科学を拡充し、経済学を追加して、学生が教育の幅を広げられるようにした（あるいは強制したのかもしれない。学部生は単位の25%を「人文科学」で取得する必要があった）。彼はデビッド・モリスローを財務担当副学長に任命し、彼らは財政的に厳しい1970年代をカリフォルニア工科大学が乗り切るよう導いた。最初の女子学生は1970年秋に学部生として入学した。[ 40 ]
1969年に採用されたものの1974年に終身雇用を拒否したジェニジョイ・ラ・ベルが平等雇用機会委員会に訴訟を起こした際、クリスティは和解してラ・ベルに終身雇用を与えるよう働きかけた。1977年、平等雇用機会委員会はカルテックに不利な判決を下し、ラ・ベルは男性同僚よりも低い給与しか支払われていなかったと付け加えた。ラ・ベルは1979年に終身雇用を得た。[ 40 ]
1970年、彼は26歳年下の物理学者インゲ＝ジュリアナ・サックマンと恋愛関係になった。 [ 41 ]彼は1971年初頭にダグマーと離婚し、[ 39 ] 1973年8月4日にジュリアナと結婚した。[ 42 ]彼らには1974年に生まれたイリア・ジュリアナ・リリー・クリスティと、1976年に生まれたアレクサンドラ・ロベルタ（アレクサ）・クリスティという2人の娘がいた。[ 43 ]
クリスティは、ブラウンが国防長官に就任するために退任した1977年に、短期間ながらカリフォルニア工科大学の学長代理を務めた。1978年にマービン・L・ゴールドバーガーが学長に就任すると、クリスティは教職に復帰した。1983年に理論物理学研究所教授となり、1986年には名誉教授となった。[ 36 ]
クリスティは2012年10月3日に亡くなった。妻のジュリアナ、2人の娘イリアとアレクサ、2人の息子ピーターとテッドが遺された。[ 2 ]彼はカリフォルニア州アルタデナのマウンテンビュー墓地に埋葬された。[ 44 ]
[引用]:ええ、私の気持ちはとても強かったんです。先ほども言いましたが、ある意味で私はオッペンハイマーを神のように見ていました。彼は崇められていて、私は彼を尊敬していました。そして、彼が反逆者ではないと確信していました。彼が左翼とつながりがあることは知っていました。それは誰もが知っていることでした。しかし、名誉ある物理学者がオッペンハイマーに不利な証言をするのは、全く間違ったことだと感じました。それは正しくありませんでした。そして、私はそれにとても腹を立てました。今でもそうです。ですから、それは本当に不適切で、間違っていると感じました。…それから間もなく、[テラー]に偶然会いました。私たちは二人ともロスアラモスにいました。夏のことでした。フラーロッジには食事施設があったのを覚えています。立派で美しい古い丸太造りの建物でした。そこで私は食事をしていました。そして、たまたまエドワード・テラーを見かけました。彼は握手するために手を差し出して近づいてきたと思います。そして私は、非常に意図的に彼の握手を拒否しました。…それは私の意図的な行動でした。もちろん、計画する時間がなかったので衝動的な行動でしたが。そして、私が彼と直接的な関わりを持つことを拒否したということを、他の誰もが理解していました。彼は多少傷ついたと思います。…それ以来、時々彼に会っています。私たちの関係は冷え切ったままです。