ヤコフ・ゼルドヴィッチ

ヤコフ・ボリソビッチ・ゼルドビッチForMemRS ^[¹^] (ロシア語: Я́ков Бори́сович Зельдо́вич、ベラルーシ語: Я́каў Бары́савіч Зяльдо́віч ; 1914 年 3 月 8 日 – YaBとしても知られる^[²^]は、ベラルーシ出身のソ連を代表する物理学者であり、物理宇宙論、熱核反応の物理学、燃焼、および流体力学現象における多大な貢献で知られています。^[³^]

独学で物理学を学んだゼルドビッチは、1943年から旧ソ連の核兵器開発計画において重要な役割を果たし、キャリアをスタートさせた。1963年、彼は学界に戻り、ブラックホールの熱力学の基礎的理解と物理宇宙論の範囲拡大に関する先駆的な貢献に着手した。 ^[⁴^]

バイオグラフィー

幼少期と教育

ヤコフ・ゼルドヴィッチは、ミンスクにある祖父の家でベラルーシ系ユダヤ人の家庭に生まれた。^[⁵^]しかし、1914年半ばにゼルドヴィッチ一家はサンクトペテルブルクに移住した。彼らは1941年8月までそこに住んでいたが、枢軸国によるソ連侵攻を避けるため、化学物理研究所の教員とともにカザンに疎開した。^[⁶^]^:³⁰¹彼らは1943年の夏までカザンに留まり、その後ゼルドヴィッチはモスクワに移った。^[⁶^]

彼の父、ボリス・ナウモヴィチ・ゼルドヴィチは弁護士で、母のアンナ・ペトロヴナ・ゼルドヴィチ（旧姓キヴェリオヴィチ）はフランス語からロシア語への翻訳者で、作家組合の会員だった。^{[ 6 ]}敬虔で宗教的なユダヤ人の家庭に生まれたにもかかわらず、ゼルドヴィチは「完全な無神論者」だった。^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}

ゼルドヴィッチは独学で学んだ人物だった。彼は非常に多才な知性の持ち主とみなされ、生涯を通じて幅広い科学的探求に取り組み、多大な貢献をした。^{[ 4 ]} 1931年5月、彼はある機会を得て、ソビエト連邦科学アカデミー化学物理研究所の実験助手としての職を得て、その後生涯にわたり同研究所に在籍した。^[⁶^]^[⁴^]^：³⁰¹実験助手として、彼は物理化学に関する基礎的な指導を受け、化学物理研究所の先輩たちの間で評判を築いていった。^[⁶^]^：³⁰¹

1932年から1934年にかけて、ゼルドヴィッチはレニングラード国立大学（現在のサンクトペテルブルク国立大学）で物理学と数学の学部課程を受講し、その後、レニングラード工科大学（現在のピョートル大帝サンクトペテルブルク工科大学）で物理学入門の技術講義を受講した。^{[ 6 ]}^{： 301}^{[ 9 ]}^{： 2–5}

1936年、彼は「不均一表面における吸着と触媒作用」というテーマの論文を無事提出し、理学候補（ソ連の博士号に相当）の学位を取得しました。 ^[⁶^]^：³⁰¹彼の論文の中心は、フロイントリッヒ（または古典的）吸着等温線の研究に焦点を当てており、ゼルドヴィッチはこの経験的観察の理論的基礎を発見しました。^[¹^]

1939年、ゼルドビッチは窒素酸化の物理的解釈の数学理論に基づいて博士論文を作成し、アレクサンダー・フルムキンによる審査を経て数学物理学の理学博士号を無事取得した。^[¹⁰^]^：^{39-40ゼルドビッチは}_、物理化学において熱的 NOx 機構またはゼルドビッチ機構として知られるその機構を発見した。

ソ連の核兵器開発計画

ゼルドヴィッチはソ連の核兵器計画の秘密の重要人物と見なされており、彼の海外渡航はソ連の厳重な警備の下、東ヨーロッパに限定されていた。^{[ 11 ]}^{： 198-199}核分裂の発見（1939年にドイツの化学者オットー・ハーンによる）後まもなく、ロシアの物理学者たちは核分裂物理学の範囲を調査し始め、そのテーマに関するセミナーを開催した。イゴール・クルチャトフとユーリー・ハリトンは1940年にこの研究に携わった。 ^{[ 6 ]}^{： 79-80}

1941 年 5 月、ゼルドビッチは、臨界条件下における核反応の動力学に関する理論の構築にハリトンと協力した。^{[ 6 ]}^{: 81}ハリトンとゼルドビッチの研究は、点火、燃焼、爆轟の理論にまで拡張され、これまで正しく予測、観測、説明されていなかった特徴を説明するものとなった。^{[ 6 ]}^{: 82}^{[ 4 ]}そのため、現代の爆轟理論はゼルドビッチ・フォン・ノイマン・ドーリング理論、または ZND 理論と呼ばれ、その開発には骨の折れる高速中性子計算が必要であった。この研究は、ドイツによるソ連侵攻により遅延し、1941 年 6 月に機密解除されることになる発見の進展が妨げられた。^[⁶^]^：⁸² 1942年、ゼルドヴィッチはカザンに異動となり、人民軍需委員会からソ連軍に供給する通常火薬の研究を命じられた一方、ハリトンは新型通常兵器の設計を依頼された。^[⁶^]^：^87-88

1943年、ヨシフ・スターリンはイゴール・クルチャトフの指揮の下、核兵器の軍備増強を開始することを決定した。クルチャトフはスターリンに、ゼルドヴィッチとハリトンを核兵器計画のためにモスクワに移すよう要請した。^[⁶^]^：^87-88ゼルドヴィッチはモスクワのこの秘密研究所でイゴール・クルチャトフの小さなチームに加わり、核燃焼理論の研究を開始し、1946年にはアルザマス-16の理論部門の責任者となった。 ^[⁴^]

ゼルドヴィッチは、イサイ・グレヴィッチ、イサーク・ポメランチュク、ハリトンとともに、原子爆発によって引き起こされる核融合によるエネルギー放出の実現可能性に関する科学報告書を作成し、イゴール・クルチャトフに提出した。^{[ 4 ]}ゼルドヴィッチは、ドイツの物理学者クラウス・フックスとアメリカの物理学者セオドア・ホールから提供された物理学および技術の知識の恩恵を受けていた。両名は、アメリカのマンハッタン計画で核兵器開発に携わっていた。^{[ 6 ]}^{: 89–90}

1949年、ゼルドビッチは、米国に潜入した原子スパイを通じて入手したアメリカの設計にほぼ基づいた最初の核実験RDS -1を実施した物理学者チームを率いたが、爆発理論に関する基礎研究は継続した。 ^[⁶^]^：^89-90ゼルドビッチはその後、核兵器の連続設計の近代化に取り組み始め、当初はアンドレイ・サハロフらに水素爆弾のアイデアを提唱した。^[⁶^]^：^89-90核兵器の研究の過程で、ゼルドビッチは放射線流体力学と高圧下での物質の物理学において画期的な研究を行った。

1950年から1953年にかけて、ゼルドヴィッチは水素爆弾の実現可能性に必要な計算を行い、その計算結果はアンドレイ・サハロフによって検証された。両グループは熱核融合の開発に並行して取り組んでいたが、1952年にヴィタリー・ギンズブルグの協力を得て熱核融合へのアプローチを根本的に変えたのはサハロフであった。^{[ 12 ]}^{： 56-57}彼は1963年10月に大学に移るまで、アルザマス16実験室の責任者を務めながら核実験計画に関わり続けた。^[¹⁰^]^：^38-40

1973年10月、ヨム・キプール戦争の最中、ソ連によるイスラエルへの核攻撃が差し迫っているという噂を聞き、攻撃があった場合に自殺するつもりであることを、ソ連のユダヤ人物理学者イリヤ・リフシッツに手紙で伝えた。 ^{[ 13 ]}^{： 350}

学術界と宇宙論

1952年、ゼルドヴィッチは素粒子とその変換の分野での研究を開始した。彼はπ中間子のベータ崩壊を予言した。セミョン・ゲルシュタインと共に、弱い相互作用と電磁相互作用の類似性に気づき、1960年にはミューオン触媒（より正確には、ミューオン触媒によるdt融合）現象を予言した。1977年、ゼルドヴィッチはフョードル・シャピロと共に、ソ連の原子核物理学における最高賞であるクルチャトフ・メダルを授与された。授与理由は「超低温中性子の特性の予言、その検出と研究」であった。彼は1958年6月20日にソ連科学アカデミーの会員に選出された。1965年から1983年1月まで、ソ連科学アカデミー応用数学研究所の部門長を務めた。

1960年代初頭、ゼルドヴィッチは天体物理学と物理宇宙論の研究を始めた。1964年、彼とエドウィン・サルペーターは独立して、クエーサーから放射される膨大な量のエネルギーは、巨大ブラックホールの周りの降着円盤によるものであると初めて提唱した。^[¹⁴^]^[¹⁵^] 1965年からは、モスクワ国立大学物理学部の教授、シュテルンベルク天文学研究所の相対論的天体物理学部門の責任者を務めた。1966年、彼とイゴール・ノヴィコフは、一方の星が光学的に明るくX線が暗く、もう一方の星が光学的に暗いがX線が明るい（ブラックホール候補）連星系の中からブラックホール候補を探すことを初めて提案した。^[¹⁶^]

ゼルドビッチは、高温宇宙の進化理論、マイクロ波背景放射の特性、宇宙の大規模構造、ブラックホール理論の研究に取り組んだ。彼はラシッド・スニャエフと共に、宇宙マイクロ波背景放射が逆コンプトン散乱を起こすと予測した。これはスニャエフ・ゼルドビッチ効果と呼ばれ、アタカマ宇宙望遠鏡や南極望遠鏡などの望遠鏡による観測によって、銀河団宇宙論の重要な観測プローブの一つとして確立されている。ゼルドビッチは、特にラグランジュ摂動理論（ゼルドビッチ近似）の使用や、接着近似によるバーガース方程式アプローチの適用を通して、宇宙の大規模構造の性質に関する鋭い洞察をもたらした。

1974年、AGポルナレフと共同で、重力記憶効果の存在を提唱した。これは、最初は相対的に静止していた自由落下粒子のシステムが、重力放射線のバースト通過後に変位するというものである。^{[ 17 ]}

ブラックホールの熱力学

ゼルドビッチは、ホーキング放射によるブラックホール蒸発の理論の発展に重要な役割を果たした。ゼルドビッチとチャールズ・W・ミスナーは、1971年と1972年に回転するカーブラックホールによる粒子生成の可能性を同時に予測した。それ以前の1965年には、ゼルドビッチは、カーブラックホールがゼーマン効果のように光子の輝線を分裂させると予測していた。 1973年にスティーブン・ホーキングがモスクワを訪れた際、ソ連の科学者ゼルドビッチとアレクセイ・スタロビンスキーは、量子力学的不確定性原理によれば、回転するブラックホールは粒子を生成して放出するはずであることをホーキングに示した。^[¹⁸^]

家族

ヤコフ・ゼルドヴィチは妻のヴァルヴァラ・パヴロヴナ・コンスタンティノヴァとの間に、息子1人と娘2人をもうけた。彼らも物理学者であった。息子はボリス・ゼルドヴィチ、^{[ 19 ]}娘はオルガ・ヤコヴレヴナ・ゼルドヴィチとマリーナ・ヤコヴレヴナ・ゼルドヴィチである。

ゼルドヴィッチにはOKシリャエワとの間に娘のアヌシュカもいた。^{[ 20 ]}

彼は1945年に、言語学者で民俗学者のリュドミラ・ヴァルコヴィツカヤとの間に、アレクサンドラ・ヴァルコヴィツカヤという娘をもうけた。

ゼルドヴィッチは1958年にニーナ・ニコラエヴナ・アガポワとの間にレオニード・ヤコブレヴィチ・アガポフという息子をもうけた。彼は2016年に58歳で亡くなった。

出版物

本

ゼルドヴィッチ、ヤコフ・B.、ルズマイキン、アレクサンダー・A. (2015).天体物理学におけるダイナモ問題. ケンブリッジ、英国: Cambridge Scientific Publishers. ISBN 978-1-908106-44-5。
ゼルドビッチ、ヤコフ・ボリソビッチ。アイダホ州ノビコフ (2011)。星と相対性理論。ニューヨーク州ミネオラ：ドーバー。ISBN 978-0-486-69424-5。
Zel'dovich, Ya B.; Raizer, Yu. P. (2012).衝撃波と高温流体力学現象の物理学、第 1 巻。ドーバー。
Zel'dovich, Ya B.; Raizer, Yu. P. (2012).衝撃波と高温流体力学現象の物理学、第2巻。ドーバー。
ペレロモフ、AM; ゼルドヴィッチ、ヤコフ B. (1999).量子力学：厳選トピックス. シンガポール：ワールドサイエンティフィック. ISBN 978-9810235505。
ゼルドヴィッチ、ヤ・B.、ミシュキス、AD（1976）。応用数学の基礎。ジョージ・ヤンコフスキー訳。ミール出版社。
ゼルドヴィッチ、ヤ・B.、ミシュキス、AD数理物理学の要素。
ゼルドヴィッチ、ヤ・B. (1993).ヤコフ・ボリソヴィッチ・ゼルドヴィッチ選集：素粒子、原子核、そして宇宙. プリンストン大学出版局. ISBN 978-0691087429。
ゼルドヴィッチ、ヤ・B. (1992).ヤコフ・ボリソヴィッチ・ゼルドヴィッチ選集：化学物理学と流体力学. プリンストン大学出版局. ISBN 978-0691085944。
ゼルドヴィッチ、ヤ・B. (1992).私の宇宙：選集レビュー. ラウトレッジ. ISBN 978-3718650040。
ゼルドヴィッチ、ヤコフ・ボリソヴィッチ；ルズマイキン、アレクサンドル・アンドレーヴィッチ；ソコロフ、ディミトリ・D. (1990).天体物理学における磁場. ニューヨーク：ゴードン・アンド・ブリーチ. ISBN 978-0-677-22330-8。
ゼルドヴィッチ、ヤコフ B.ルズマイキン、AA;ソコロフ、DD (1990)。全能のチャンス。シンガポール: ワールドサイエンティフィック。ISBN 978-9971-5-0917-0。
ゼルドビッチ、そうだね。 B.;ジョージア州バレンブラット。リブロヴィッチ、バージニア州。マフヴィラゼ、GM (1985)。燃焼と爆発の数学的理論。ニューヨーク：プレナム・プレス。ISBN 978-0306109744。
ゼルドビッチ、Ya.B.ピリペツキー、ニューサウスウェールズ州。シュクノフ、VV (1985)。位相共役の原理。ベルリン・ハイデルベルク：シュプリンガー。ISBN 978-3-662-13573-0。
ゼルドビッチ、Ya B.アイダホ州ノビコフ (1983)。相対論的天体物理学: Vol.2: 宇宙の構造と進化。シカゴ: シカゴ大学出版局。ISBN 978-0226979571。
ゼルドヴィッチ、ヤ・B.、ノヴィコフ、ID（1971）。相対論的天体物理学：第1巻：恒星と相対性理論。シカゴ大学出版局。ISBN 978-0226979557。
Zel'dovich, Ya B.; Raizer, Yu. P. (1968). Elements of Gasdynamics and the Classical Theory of Shock Waves . Academic Press.
ゼルドヴィッチ、ヤコフ B.、コンパネッツ、AS (1960)。爆轟理論。ニューヨークおよびロンドン：アカデミックプレス。
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受賞歴と栄誉

イゴール・クルチャトフは彼を「天才」と呼び、アンドレイ・サハロフは彼を「普遍的な科学的関心を持つ人物」と評した。モスクワでの最初の会合の後、スティーブン・W・ホーキングはゼルドヴィッチに「今、私はあなたがブルバキのような科学者の集団ではなく、本物の人間だと知りました」と書いた。^{[ 21 ]}彼はアメリカ芸術科学アカデミー（1975年）^{[ 22 ]} 、米国科学アカデミー（1979年）^{[ 23 ]}、アメリカ哲学協会（1979年）^{[ 24 ]の会員であった。}

ICTPディラック・メダル（1985年）
ブルース賞（1983年）
英国王立天文学会金メダル（1984年）。
クルチャトフ賞（1977年）
社会主義労働英雄賞を3回受賞（1949年、1953年、1957年）
スターリン賞（1943年、1949年、1951年、1953年）
レーニン賞（1957年）
レーニンの三つの勲章（1949年、1962年、1974年）
労働赤旗勲章2個（1945年、1964年）
十月革命の命令（1962年）
2001年、小惑星11438番が彼の功績を称えてゼルドビッチと命名された。

参考文献

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さらに読む

オーバーバイ、D. 『宇宙の孤独な心：宇宙の秘密をめぐる科学的探求』ニューヨーク：ハーパーコリンズ、1991年。
アルソス核問題デジタルライブラリー所蔵のヤコフ・ボリソヴィチ・ゼルドヴィチに関する注釈付き参考文献
ヤコフ・ボリソヴィチ・ゼルドヴィチ–モスクワ国立大学のゼルドヴィチ専用ページ
混合されていない気体の燃焼理論 – ゼルドヴィッチ 1949年、1974年翻訳

外部リンク

ウィキメディア・コモンズにあるヤコフ・ボリソヴィチ・ゼルドヴィチ関連のメディア

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[20] ハルギッタイ、イシュトヴァン (2013).埋もれた栄光：ソ連の科学者たちの肖像. オックスフォード大学出版局.

[21] ゼルドヴィッチ、ヤ. B. (1992).化学物理学と流体力学。英語版編集者: JP オストライカー。英語版共同編集者: GI バレンブラット、RA スニャエフ。英語版技術監修者: E. ジャクソン。英語版翻訳者: A. グラニック、E. ジャクソン。プリンストン、ニュージャージー州: プリンストン大学出版局。ISBN 978-1-4008-6297-9OCLC 889252616

[22] 「ヤコフ・ボリソヴィチ・ゼルドヴィチ」。アメリカ芸術科学アカデミー。2022年6月23日取得。

[23] 「ヤコフ・ゼルドヴィッチ」。www.nasonline.org。2022年6月23日取得。

[24] 「APS会員履歴」。search.amphilsoc.org 。 2022年6月23日取得。

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[ 24 ]の会員であった。

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