熱力学の歴史年表

熱力学の歴史における出来事の年表。

• 1593年 –ガリレオ・ガリレイが最初の温度計の一つであるガリレオ温度計を発明^{[ 1 ]}
• 1650年 –オットー・フォン・ゲーリケが最初の真空ポンプを製作
• 1660年 –ロバート・ボイルが実験的にボイルの法則を発見し、気体の圧力と体積の関係を明らかにした（1662年に発表）^{[ 2 ]}
• 1665年 –ロバート・フックは著書『ミクログラフィア』を出版し、その中で「熱とは、物体の各部分の非常に活発で激しい振動に他ならない」と述べている。^{[ 3 ] [ 4 ]}
• 1667年 – JJ ベッヒャーは著書『地下物理学』^{[ 5 ]}の中で、可燃性土壌を含む燃焼の理論を提唱した（フロギストン説を参照）。
• 1676年～1689年 –ゴットフリート・ライプニッツは、エネルギー保存の法則の限定版である「生命力（vis viva）」の概念を発展させる。
• 1679年 –デニス・パパンが蒸気消化槽を設計し、これがピストン・シリンダー式蒸気機関の開発のきっかけとなった。
• 1694年～1734年 –ゲオルク・エルンスト・シュタールは、ベッヒャーの可燃性土をフロギストンと名付け、その理論を発展させた。
• 1698年 –トーマス・セイヴァリーが初期の蒸気機関の特許を取得^{[ 6 ]}
• 1702年 –ギヨーム・アモントンが気体の観察に基づいて絶対零度の概念を導入
• 1738年 –ダニエル・ベルヌーイが『流体力学』を出版し、運動論の基礎を築く
• 1749年 –エミリー・デュ・シャトレは、ニュートンの『自然哲学の数学的原理』のフランス語訳と解説の中で、ニュートン力学の第一原理からエネルギー保存の法則を導き出した。
• 1761年 –ジョセフ・ブラックは、氷が溶ける際に温度を変えずに熱を吸収することを発見する。
• 1772年 – ブラックの弟子であるダニエル・ラザフォードが窒素を発見し^{[ 7 ] [ 8 ]}、それをフロギストン空気と名付け、二人はフロギストン説に基づいてその結果を説明した。
• 1776年 –ジョン・スミートンは、エネルギー保存の法則を支持する、動力、仕事、運動量、運動エネルギーに関する実験についての論文を発表した。
• 1777年 –カール・ヴィルヘルム・シェーレは、熱放射による熱伝達を対流および伝導による熱伝達と区別した。
• 1783年 –アントワーヌ・ラヴォアジエは酸素を発見し、燃焼の説明を展開する。論文「フロギストン説に関する考察」の中で、彼はフロギストン説を否定し、熱量説を提唱した。
• 1784年 –ヤン・インゲンホウスが水面上の木炭粒子のブラウン運動について記述
• 1791年 –ピエール・プレヴォーは、物体の温度に関係なく、すべての物体が熱を放射することを示した^{[ 9 ]。}
• 1798年 – ラムフォード伯爵（ベンジャミン・トンプソン）は、大砲の穴あけ時に発生する摩擦熱の測定を詳細に記した論文「摩擦によって発生する熱源に関する調査」を発表し、熱は運動エネルギーの一形態であるという考えを展開した。彼の測定結果は熱量理論とは矛盾するが、同時に十分に不正確であるため、疑念の余地を残している。

• 1802年 –ジョゼフ・ルイ・ゲイ＝リュサックは、1787年頃にジャック・シャルルによって発見されたものの未発表であったシャルルの法則を発表する。この法則は、温度と体積の間の依存関係を示している。ゲイ＝リュサックはまた、温度と圧力の関係を示す法則（圧力の法則、またはゲイ＝リュサックの法則）も定式化した。
• 1804年 –ジョン・レスリー卿は、つや消しの黒い表面は磨かれた表面よりも効率的に熱を放射することを観察し、黒体放射の重要性を示唆した。
• 1805年 –ウィリアム・ハイド・ウォラストンは『打撃の力について』の中でエネルギー保存の法則を擁護する。
• 1808年 –ジョン・ドルトンは『新化学体系』の中で熱量理論を擁護し、それが物質、特に気体とどのように結びつくかを説明した。彼は気体の熱容量が原子量に反比例すると提唱した。
• 1810年 – ジョン・レスリー卿が人工的に水を凍らせて氷を作る
• 1813年 –ピーター・ユーワートは論文「運動力の測定について」の中でエネルギー保存の法則を支持した。この論文はドルトンとその弟子ジェームズ・ジュールに大きな影響を与えた。
• 1819年 –ピエール・ルイ・デュロンとアレクシス・テレーズ・プティが結晶の比熱容量に関するデュロン＝プティの法則を発表
• 1820年 –ジョン・ヘラパスは気体運動論に関するいくつかのアイデアを発展させたが、温度を運動エネルギーではなく分子運動量と誤って関連付けた。彼の研究はジュール以外にはほとんど注目されなかった。
• 1822  –ジョゼフ・フーリエは、著書『理論分析』で物理量に対する次元の使用を正式に導入しました。
• 1822年 –マルク・セガンがジョン・ハーシェルに手紙を書き、エネルギー保存の法則と運動論を支持する。
• 1824年 –サディ・カルノーは熱量理論を用いて蒸気機関の効率を分析し、可逆過程の概念を発展させ、自然界にはそのようなものは存在しないと仮定することで、熱力学第二法則の基礎を築き、熱力学という科学を創始した。
• 1827年 –ロバート・ブラウンが水中の花粉と染料粒子のブラウン運動を発見^{[ 10 ]}
• 1831年 –マケドニオ・メローニは、黒体放射が光と同じように反射、屈折、偏光されることを実証した。
• 1834年 –エミール・クラペイロンは、グラフと解析的な定式化によってカルノーの研究を普及させた。彼はまた、ボイルの法則、シャルルの法則、ゲイ＝リュサックの法則を組み合わせて、複合気体法則を作成した。PV/T = k ^{[ 11 ]}
• 1841年 –アマチュア科学者のユリウス・ロベルト・フォン・マイヤーはエネルギー保存の法則に関する論文を執筆したが、学術的な訓練を受けていなかったため、論文は却下された。
• 1842年– メイヤーは船医として血液を観察した結果に基づき、 仕事、熱、人間の代謝の関連性を見出し、熱の機械的当量値を計算した。
• 1842年 –ウィリアム・ロバート・グローブは、水蒸気が酸素と水素に分解され、その過程が逆になることを示し、分子が構成原子に熱分解されることを実証した。
• 1843年 –ジョン・ジェームズ・ウォーターストンは気体の運動論を完全に解説したが、^{[ 12 ]} D・レバーモアによれば「物理科学者がこの本を読んだという証拠はない。おそらく『精神機能に関する考察』という誤解を招くタイトルのせいで見過ごされたのだろう」^{[ 13 ]。}
• 1843年 –ジェームズ・ジュールが熱の機械的等価物を実験的に発見^{[ 14 ]}
• 1845年 –アンリ・ヴィクトル・レニョーは、アボガドロの法則を既存の気体の法則に加えて、理想気体の法則PV = nRTを導き出した。
• 1846年– グローブは『物理力の相関について』^{[ 15 ]} でエネルギー保存の一般理論に関する記述を発表した。
• 1847年 –ヘルマン・フォン・ヘルムホルツがエネルギー保存の法則、熱力学第一法則の決定的な声明を発表^{[ 16 ]}

• 1848年 –ウィリアム・トムソンは絶対零度の概念を気体からすべての物質に拡張した。
• 1849年 –ウィリアム・ジョン・マクウォーン・ランキンは、分子渦の仮説を用いて飽和蒸気圧と温度の正しい関係を計算した。
• 1850年 – ランキンは渦理論を用いて、気体の温度、圧力、密度間の正確な関係と、液体の蒸発潜熱の式を確立した。彼は飽和蒸気の見かけの比熱が負になるという驚くべき事実を正確に予測した。
• 1850年 –ルドルフ・クラウジウスは、失われたり廃棄物になったりする熱を表すために「エントロピー」（das Wärmegewicht、記号S）という用語を造語した。（「Wärmegewicht」は文字通り「熱重量」と訳され、対応する英語の用語はギリシャ語のτρέπω「私は回転する」に由来する。）
• 1850年– クラウジウスは熱力学の第一法則と第二 法則を初めて明確に統合して発表し、熱量理論を放棄したが、カルノーの原理は維持した。
• 1851年 – トムソンは第二法則の別の表現を提示する
• 1852年 – ジュールとトムソンは、急速に膨張する気体が冷却されることを実証した。これは後にジュール・トムソン効果またはジュール・ケルビン効果と呼ばれるようになった。
• 1854年– ヘルムホルツが宇宙の熱的死 の概念を提唱
• 1854年– クラウジウスはdQ/T の重要性を確立したが（クラウジウスの定理）、この量にはまだ名前を付けていなかった。
• 1854年 – ランキンが熱力学的関数（後にエントロピーと呼ばれる）を導入
• 1856年 –アウグスト・クローニヒは、おそらくウォーターストンの著作を読んだ後に、気体運動論に関する論文を発表した。
• 1857年– クラウジウスは著書『熱と呼ばれる運動の性質について』 の中で、気体の運動論について現代的かつ説得力のある説明を行った。
• 1859年 –ジェームズ・クラーク・マクスウェルが分子速度の分布法則を発見
• 1859年 –グスタフ・キルヒホフは、黒体からのエネルギー放出は温度と周波数のみの関数であることを示した。
• 1862年–エントロピーの前身である 「分散」は、 1862年にクラウジウスによって、物体の分子の分離度の大きさとして定義された。
• 1865年 – クラウジウスがエントロピーという現代的な巨視的概念を導入
• 1865年 –ヨーゼフ・ロシュミットは、観測された気体の粘度に基づいて、マクスウェルの理論を応用して気体中の分子の数密度を推定した。
• 1867年 – マクスウェルは、マクスウェルの悪魔が不可逆的な過程を逆転させることができるかどうかを問いかけた。
• 1870  – クラウジウスがスカラービリアル定理を証明
• 1872年 –ルートヴィヒ・ボルツマンは位相空間における分布関数の時間的発展に関するボルツマン方程式を述べ、H定理を発表した。
• 1873  -ヨハネス・ディデリク・ファン・デル・ワールスが状態方程式を定式化
• 1874年 – トムソンが熱力学第二法則を正式に提唱
• 1876年 –ジョサイア・ウィラード・ギブスは、相平衡、統計的アンサンブル、化学反応の原動力としての自由エネルギー、および化学熱力学全般について論じた2つの論文のうち最初の論文を発表した（2つ目は1878年に発表）。
• 1876年 – ロシュミットはボルツマンのH定理が微視的可逆性と矛盾すると批判した（ロシュミットのパラドックス）。
• 1877年– ボルツマンがエントロピーと確率の 関係を提唱
• 1879年 –ヨジェフ・シュテファンは、黒体からの全放射束はその温度の4乗に比例することを発見し、シュテファン・ボルツマンの法則を提唱した。
• 1884年 – ボルツマンは熱力学的考察からシュテファン・ボルツマンの黒体放射束法則を導き出す。
• 1888年 –アンリ＝ルイ・ルシャトリエは、化学系が平衡状態から乱された場合、その乱れを打ち消すように反応するという原理を提唱した。
• 1889年 –ヴァルター・ネルンストは、ネルンストの式を用いて、電気化学セルの電圧と化学熱力学の関係を明らかにした。
• 1889年 –スヴァンテ・アレニウスが化学反応の活性化エネルギーの概念を導入し、アレニウスの式を発表
• 1893年 –ヴィルヘルム・ヴィーンが黒体の最大比強度に関する変位法則を発見

• 1900年 –マックス・プランクは、光は離散的な周波数で放出される可能性があることを示唆し、黒体放射の法則を提唱した^{[ 17 ]。}
• 1905年 –アルベルト・アインシュタインは、奇跡の年の最初の論文で、量子の存在が光電効果を説明すると主張した^{[ 18 ]。}
• 1905年 – アインシュタインは、熱の分子運動論によって要求される、静止した液体中に懸濁された微粒子の運動に関する論文の中で、ランダムな分子運動の結果としてのブラウン運動を数学的に分析した。
• 1906年– ネルンストが熱力学第三法則 の定式化を発表
• 1907年 – アインシュタインは量子論を用いてアインシュタイン固体の熱容量を推定した。
• 1909年 –コンスタンティン・カラテオドリが熱力学の公理系を開発^{[ 19 ]}
• 1910年 – アインシュタインとマリアン・スモルコフスキーは、気体の密度ゆらぎによる減衰係数に関するアインシュタイン・スモルコフスキーの公式を発見した。
• 1911  – Paul EhrenfestとTatjana Ehrenfest-Afanassjewa が、ボルツマンの統計力学に関する古典的なレビューを発表、Begriffliche Grundlagen der statistischen Auffassung in der Mechanik
• 1912年 –ピーター・デバイは低周波フォノンを考慮に入れることで熱容量の推定値を改善した^{[ 20 ]}
• 1916年 –シドニー・チャップマンとデイビッド・エンスコッグが気体分子運動論を体系的に発展させる
• 1916年– アインシュタインは原子スペクトル線 の熱力学を考察し、誘導放出を予測した。
• 1919年 –ジェームズ・ジーンズは、運動の力学的定数が粒子系の分布関数を決定することを発見した。
• 1920年 –メグナド・サハがイオン化方程式を発表^{[ 21 ]}
• 1923年 – デバイとエーリッヒ・ヒュッケルが電解質の解離に関する統計的解析を発表
• 1924年 –サティエンドラ・ナート・ボースがボース＝アインシュタイン統計学を発表（アインシュタインが翻訳）
• 1926年 –エンリコ・フェルミ^{[ 22 ]}とポール・ディラック^{[ 23 ]}がフェルミ・ディラック統計を導入
• 1927年 –ジョン・フォン・ノイマンが密度行列表現を導入し、^{[ 24 ]}量子統計力学を確立した。
• 1928年 –ジョン・B・ジョンソンが抵抗器でジョンソンノイズを発見^{[ 25 ] [ 26 ]}
• 1928年 –ハリー・ナイキストは、抵抗器におけるジョンソン雑音を説明する関係であるゆらぎ散逸定理を導出した^{[ 27 ]。}
• 1931年 –ラース・オンサーガーがオンサーガーの相互関係を導出した画期的な論文を発表^{[ 28 ]}
• 1935年 –ラルフ・H・ファウラーは、系間の熱平衡は推移的な関係であるという、以前の物理学者たちが立てた仮説を要約するために、「熱力学の第零法則」という名称を考案した。
• 1938年 –アナトリー・ヴラソフは、集団的な長距離相互作用を持つ粒子群の正しい動的記述のためのヴラソフ方程式を提案した^{[ 29 ] [ 30 ]。}
• 1939年 –ニコライ・クリロフとニコライ・ボゴリュボフは、古典力学と量子力学の単一の枠組みでフォッカー・プランク方程式の最初の一貫した微視的導出を与えた^{[ 31 ] [ 32 ]。}
• 1942年 –ジョセフ・L・ドゥーブがガウス・マルコフ過程に関する定理を発表
• 1944年 –ラース・オンサーガーは、相転移を含む2次元イジングモデルの解析解を与えた^{[ 33 ]。}

• 1945～1946年 –ニコライ・ボゴリューボフは、 BBGKY階層を使用して古典的な統計システムの運動方程式の微視的導出のための一般的な方法を開発しました^{[ 34 ] [ 35 ]。}
• 1947年 –ニコライ・ボゴリューボフとキリル・グロフは、量子統計系の運動方程式の微視的導出にこの方法を拡張した。
• 1948年 –クロード・エルウッド・シャノンが情報理論を確立^{[ 36 ]}
• 1957年 –アレクサンドル・ソロモノヴィチ・コンパネッツがコンプトン散乱のフォッカー・プランク方程式を導出
• 1957年 –久保良吾が線形輸送係数に関するグリーン・久保関係の最初のものを導出^{[ 37 ]}
• 1957年 –エドウィン・T・ジェインズは、情報理論から熱力学のMaxEnt解釈を詳述した2つの論文を発表した^{[ 38 ] [ 39 ]。}
• 1960年～1965年 –ドミトリー・ズバレフは非平衡統計演算子法を開発し、これは非平衡過程の統計理論における古典的なツールとなった。
• 1972年 –ジェイコブ・ベッケンシュタインは、ブラックホールのエントロピーは表面積に比例すると提唱した。
• 1974年 –スティーブン・ホーキングは、ブラックホールが黒体スペクトルを持つ粒子を放射し、それがブラックホールの蒸発を引き起こす可能性があると予測した。
• 1977年 –イリヤ・プリゴジンは、平衡状態から遠く離れた熱力学系における散逸構造に関する研究でノーベル賞を受賞する。エネルギーの流入と散逸は、熱力学第二法則を逆転させる可能性がある。

• 熱機関技術の年表
• 物理学の歴史
• 熱力学の歴史
• 熱力学
• 情報理論のタイムライン
• 熱力学および統計力学の教科書一覧