ウィリアム・ヘンリー・ブラッグ

1885年、ブラッグ^はオーストラリアのアデレード大学^の数学と物理学の教授に任命され、1886年初頭にそこで働き始めた。^{[ 8 ]当時、彼は熟練した数学者であったが、物理学の知識は限られており、そのほとんどはトリニティ・カレッジで学んだ}応用数学の形であった。また当時、アデレードでフルタイムのコースを受講している学生は約100人しかおらず、そのうち科学部に所属しているのはほんの一握りであった。彼は計測機器製造会社に徒弟奉公することで、科学部の不十分な教育設備を改善した。彼は有能で人気のある講師であり、学生組合の結成と、科学教師が無料で彼の講義に出席することを奨励した。^{[ 6 ] [ 7 ]}

ブラッグの物理学への関心は、特に電磁気学の分野で高まった。 1895年、ニュージーランドからケンブリッジに向かう途中のアーネスト・ラザフォードが彼を訪ね、これが生涯にわたる友情の始まりとなった。彼はヴィルヘルム・レントゲンによるX線の発見に強い関心を持っていた。1896年5月29日、アデレードで、地元の医師たちの会合で、「通常は見えない構造を明らかにするX線の応用」を実演した。アデレードの製薬会社FHファウルディング社の主任化学者サミュエル・バーバーが、クルックス管と呼ばれるガラス放電管という必要な装置を提供した。この管は、バーバーが写真および実験機器メーカーであるレイノルズ・アンド・ブランソン社を訪れたイギリスのリーズで入手したものであった。バーバーは1896年4月にアデレードに戻った。バーバーはオーストラリアに戻ってすぐに独自の実験を行ったが、バッテリーの電力が限られていたため結果は限定的だった。^{[ 11 ]}大学では、管は誘導コイルとブラッグの義父であるチャールズ・トッド卿から借りたバッテリーに取り付けられた。誘導コイルは、ブラッグとバーバーが「短いX線バーストを発生させる」ために必要な電気火花を発生させるために使用された。聴衆は好印象を受けた。彼はレントゲンのように被験者となり、自分の手のX線写真を撮らせた。彼の手の指の画像は、「カンブリアにある父親の農場でカブの刻み機を使用していたときに負った指の古い怪我」を明らかにした。^{[ 12 ] [ 13 ]}

1895年にはすでにブラッグは無線電信に取り組んでいたが、公開講演や実演は、後にノーベル賞につながるX線研究に焦点を当てていた。ラザフォードが急遽訪れた際、彼はヘルツ発振器に取り組んでいると報告された。この2つの技術には多くの実用的な共通点があり、彼は実験室でアーサー・ライオネル・ロジャースに手伝われ、ロジャースは多くの装置を製造した。1897年9月21日、ブラッグは、公立教師組合会議の一環としてアデレード大学で行われた講演会で、オーストラリアで記録に残る最初の無線電信の公開実演を行った。^{[ 14 ] [ 15 ]}ブラッグは1897年12月にアデレードを離れ、^{[ 16 ]} 1898年を12ヶ月の休暇で過ごし、イギリスとヨーロッパを旅行し、その間にマルコーニを訪ねて彼の無線設備を視察した。^{[ 16 ] [ 17 ]}彼は1899年3月初旬にアデレードに戻り、^{[ 18 ]} 1899年5月13日にはすでに、ブラッグと義父のチャールズ・トッド卿は、天文台にある送信機とサウスロード（約200メートル）にある受信機を使用して無線電信の予備試験を行っていた。^{[ 19 ]}実験は1899年の南半球の冬を通して続けられ、範囲は徐々にヘンリービーチまで拡張された。9月には、バララットのジェームズ・オディ氏から貸与された2つ目の誘導コイルを追加して、双方向送信に作業が拡張された。^{[ 20 ]}実験を海路で拡張することが望まれ、トッドはケープスペンサーとアルソープ島を結ぶことに興味を持っていたが、現地の費用が法外であると考えられ、マルコーニ社からの特許機器の料金は法外であった。同時に、ブラッグの関心はX線へと傾きつつあり、南オーストラリアにおける無線通信の実践的な研究は、その後10年間、ほぼ停滞状態にあった。

ブラッグのキャリアの転換点は、1904年にニュージーランドのダニーデンで開催されたオーストラリア科学振興協会のA部門で会長講演を行った際に訪れた^{[ 7 ]}。講演のテーマは「気体の電離理論における最近の進歩」であった。このアイデアは「輝かしい一連の研究」^{[ 7 ]}へと発展し、3年以内にロンドン王立協会のフェローシップを獲得した。この論文は、彼の最初の著書『放射能の研究』 （1912年）の原点ともなった。1904年の講演後まもなく、ブラッグは実験のために臭化ラジウムを入手した。1904年12月には、彼の論文「α線の吸収とラジウムからのα線の分類について」が『フィロソフィカル・マガジン』に掲載され、同じ号には、彼の教え子であるリチャード・クリーマンと共同で執筆した論文「ラジウムの電離曲線について」も掲載された。^{[ 6 ] [ 7 ]}

1908年末、ブラッグはイギリスに帰国した。オーストラリアでの23年間で、「アデレード大学の学生数がほぼ4倍になり、同大学の優れた科学部の発展に大きく貢献した」^{[ 6 ]} 。彼は翌年の2回目の航海で海上で消息を絶ったSSワラタ号の処女航海でイギリスに戻った。航海中に船が傾く傾向に不安を感じ、船のメタセンターが重心のすぐ下にあると結論付けた。1911年、彼はワラタ号の失踪に関する調査で、同船は不安定だったという自身の見解を証言した^{[ 21 ]。}

南オーストラリア州アデレードのノーステラスには、ブラッグの胸像がある。

1909年から1915年まで、ブラッグはリーズ大学のキャベンディッシュ物理学教授を務めた。彼はX線に関する研究を続け、大きな成功を収めた。彼はX線分光計を発明し、当時ケンブリッジ大学の研究学生だった息子のローレンスとともに、 X線回折を用いた結晶構造の解析であるX線結晶学という新しい科学を創設した。^{[ 3 ]}

1914年に第一次世界大戦が勃発すると、彼の息子であるローレンスとロバートの二人はともに軍隊に召集された。 ^{[ 22 ]}翌年、ブラッグはユニバーシティ・カレッジ・ロンドンのクエイン物理学教授に任命された。^{[ 6 ]}彼は戦争に貢献するまでほぼ1年待たなければならなかった。1915年7月、彼は海軍本部が設置した発明研究委員会に任命された。 ^{[ 6 ]} 9月、彼の次男ロバートはガリポリで負傷により亡くなった。11月、彼はローレンスとともにノーベル物理学賞を共同受賞した。海軍は、見えない潜水艦による沈没を防ぐのに苦労していた。科学者たちは、潜水艦の音を聞くのが最善の戦術だと提言した。海軍はスコットランドのアバードゥアに海軍兵士で構成された水中聴音器研究施設を持っていた。1915年11月、2人の若い物理学者がそのスタッフに加わった。科学を用いるよう求める外部からの圧力に屈し、1916年7月、海軍本部はブラッグをアバードゥアの科学部長に任命し、さらに3人の若い物理学者を補佐させた。彼らは改良された指向性ハイドロフォンを開発し、ついに海軍本部にその有用性を納得させた。1916年後半、ブラッグは少数のグループとともにハーウィッチに移り、そこでスタッフを増員し、テスト用の潜水艦を利用できるようになった。戦争開始以来科学者が動員されていたフランスでは、物理学者のポール・ランジュバンがエコーロケーションで大きな進歩を遂げ、高周波で振動させた石英板で強力な音波パルスを生成し、それをマイクロホンとして使用して反響音を聞き取った。1917年末に真空管が利用可能になり、微弱な信号を増幅できるようになったことで、石英が使用可能になった。イギリスは、大きな結晶のスライスではなく、小さな石英片のモザイクを使用することで、ソナーを実用化した。 1918年1月、ブラッグは海軍本部に移り、対潜水艦部門の科学研究責任者に就任した。終戦までに、イギリスの艦艇には訓練を受けた聴音員が操作するソナーが装備されるようになった。

ローレンスが敵の大砲の発射音で位置を特定する方法に着想を得て、海岸沿いに数マイル離れた6つのマイクロホンからの音声を、動く写真フィルムに記録した。音による測距は、乱流の多い大気中よりも海中の方がはるかに正確である。彼らは遠くの爆発地点を特定することができ、それを利用してイギリスの軍艦や機雷原の正確な位置を把握した。

戦後、ブラッグはユニバーシティ・カレッジ・ロンドンに戻り、そこで結晶分析の研究を続けた。^{[ 6 ]}

1923年、ブラッグは王立研究所のフラーリアン化学教授およびデービー・ファラデー研究所所長に任命された。^{[ 23 ]}この研究所は1929年から1930年にかけて事実上再建され、ブラッグの所長の下で、この研究所から多くの貴重な論文が発表された。^{[ 6 ]} 1919年、1923年、1925年、1931年には、それぞれ「音の世界」、「事物の本質について」、「古い職業と新しい知識」 、 「生命の宇宙」というテーマで王立研究所のクリスマス講演に招かれた。^{[ 24 ]}

1935年、ブラッグは王立協会の会長に選出された。^{[ 25 ]}生理学者のA.V.ヒルは生物学の秘書を務め、間もなくA.C.G.エガートンが物理学の秘書となった。^{[ 26 ]}第一次世界大戦中、3人とも戦争遂行のために自分たちのスキルが活用されるまで、もどかしい数ヶ月間待機していた。今、科学の使命は、前回の戦争で得られた教訓に関する陸軍高官委員会の報告書によって強化された。彼らの最初の勧告は「最新の科学的発展に遅れをとらないこと」であった。^{[ 27 ]}再び戦争が起こることを予期して、労働省はヒルを科学人材に関する顧問として受け入れるよう説得された。王立協会は資格のある男性の名簿を作成した。彼らは帝国防衛委員会に助言するための小規模な科学委員会を提案したが、これは却下された。最終的に、1940年に彼の任期が終了すると、戦時内閣への科学諮問委員会が任命された。彼は、ナチスの「黒手帳」に記載された2300人の著名人のうちの一人であり、イギリス侵攻時に逮捕され、ゲシュタポに引き渡される予定だった人物たちの名前が記されていた。