クエリ: 電子が発見されたのはいつ
文章: 陰極線 電子が初めて発見されたのは、陰極線を構成する粒子としてであった。1897年、英国の物理学者J・J・トムソンは、陰極線の正体が負電荷を持つ未知の粒子であることを示し、この粒子が後に「電子」と呼ばれるようになった。初期のテレビに用いられていたブラウン管(CRT、すなわち「陰極線管」)は、収束させた陰極線を電場や磁場で偏向させることによって像を作っている。
文章: 微細構造 生物学はそれによってウイルスを見ることができるようになったが、それ以上に驚くべきであったのは、それまで知られていたさまざまな構造に、さらに精密な内部構造が存在することが分かったことである。そこで、電子顕微鏡によってそれまでに知られていた様々な構造を見直す必要が生じ、それによって発見された構造のことを微細構造 (Ultrastructure) というようになったのである。言い換えれば、電子顕微鏡でなければ見えない構造のことである。したがって、「○○の微細構造の研究 (Ultrastructural study of ○○)」という論文の題名は、「○○を電子顕微鏡を使って調べました」とほぼ同義である。 文章: スピントロニクス スピントロニクスは、半導体素子中でのスピンに依存した電子輸送現象が1980年代に発見されたことに端を発している。これには、ジョンソンとシルスビー(1985年)による強磁性金属から通常の金属へのスピン偏極電子注入の観測、およびアルベール・フェールら (1988) とペーター・グリューンベルクら(1988年)による巨大磁気抵抗の発見がある。スピントロニクスの起源は、さらに1970年代のメサルベイとテドロウによって先駆的に行われた強磁性体/超伝導体のトンネル効果の実験、およびジュリエーレによる磁気トンネル接合の初期の実験にまでさかのぼることができる。半導体のスピントロニクスへの利用は、ダッタとダース(1990年)によるスピン場効果トランジスタの理論的な提唱が起源である。 文章: アーサー・コンプトン コンプトンは自由電子によって散乱されたX線の波長が長くなっていることを実験によって発見した(コンプトン効果)。これはX線の持つエネルギーが、散乱される前に比べて減少したことを意味している。つまり電磁波が持っていたエネルギーの一部が自由電子に移ったと解釈できる。コンプトン効果は光の粒子性を証明する実験の一つとされた。 文章: 電子 電子の発見は陰極線の発見に端を発する。その当時物体は、電気を通す物体と電気を通さない物体に分類されることが一般的であった。しかし科学者たちはどんな物体の中でも電圧を上げれば電流を流すことができると考えていた。そこでほぼ真空に近い陰極線管(クルックス管)に電圧をかけてみると直線状の影が現れた。ドイツの物理学者はこの直線が陰極から発せられていたことから「陰極線」と名付けた。この陰極線の正体について学者らの意見は分かれた。欧州大陸の学者は陰極線の正体は海の波のように直線的に動いているので波動であるとし、イギリスの学者は重力の影響を受けないほど高速で移動している粒子であるとした。この大陸側とイギリス側の論争に決着をつけたのはイギリスの物理学者ウィリアム・クルックスであった。クルックスは、今日、自身の名前がつけられている陰極線管、いわゆるクルックス管を用いて、以下のような実験を提案した。 文章: ジョゼフ・ジョン・トムソン かつて物質の最小構成要素である原子はそれ以上分割できないと信じられていたが、1897年、トムソンは陰極線の特性を調べる過程で、原子に電子という粒子が含まれていると結論づけた。トムソンは陰極線が電場によって曲がることを示した(磁場によって曲がることは既に広く知られていた)。電場と磁場によって陰極線が曲がる様子を比較することで、トムソンは陰極線を構成する粒子の比電荷を測定し、その粒子の質量が最も軽い原子である水素原子の1000分の1程度の軽さだと推定した。彼は、陰極線が負の電荷を帯びた非常に軽い粒子で構成されていると結論付け、その粒子を「微粒子(corpuscles)」と名付けた。ただし呼称については、少し前の1894年にジョージ・ジョンストン・ストーニーが "electron"(電子)という呼称を提案し、それが一般に使われるようになった。 文章: 反物質 1930年、ディラックは、真空がロバ電子で満たされており、その中の泡に相当する空孔 (hole) が負エネルギー電子になるだろうという着想を得て、空孔理論 (hole theory) を提出した。この理論によると、負エネルギー状態の電子はあたかも正の電荷を持った電子(陽電子)のように振舞うはずであった。しかし、ディラックは、陽電子が当時発見されていなかったことから、負エネルギー状態の電子は正電荷を持つ陽子に対応しているというアイディアを推し進め、なぜ陽子が電子の質量と大きく異なっているかについては未解決の問題としてしまった。この点はディラックの間違いであり、この論文が公表された直後に他の研究者によって指摘されたが、ディラックによれば「数学上の対称性から空孔は電子と同じ質量を持つ粒子であるべきである」ときわめてはっきり言明したのはヘルマン・ワイルであった。 文章: ワーム (コンピュータ) 2000年、電子メールで感染を広げるLOVELETTERが発見された。2001年7月13日、"Hacked By Chinese!"と表示されることで知られるCode Redが発見された。2001年8月4日、。2001年9月にはNimdaが発見された。 文章: ジョセフ・ヘンリー 1842年、ライデン瓶の放電による電磁振動を発見。 文章: 分析化学 1925年、ルイ・ド・ブロイによって電子の波動性が提唱されると、この考え方に基づいて1931年にエルンスト・ルスカとマックス・クノールによって電子顕微鏡が発明され、現在でも極微構造の観察手法として欠かすことのできない走査型電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡へと発達していった。 文章: 化学の歴史 アーネスト・ラザフォードとニールス・ボーアが1912年に原子構造を発見し、マリー・キュリーとピエール・キュリーが放射性物質を発見してのち、科学者は物質の性質に関する視点を劇的に変化させる必要に迫られた。化学者が獲得してきた経験は、もはや物質の性質全体の研究とは関連を失い、原子核を取り巻く電子雲と、電子雲の誘導で発生する電場における原子核の振舞だけが研究対象となった(ボルン-オッペンハイマー近似を参照)。化学の守備範囲は常温常圧に近い条件下でわれわれを取り巻く物質の性質に限定され、電磁波への曝露は地上における自然条件下のマイクロ波、可視光、紫外線などとあまり変わらないものに限られた。化学はそこで、物質の構成・構造・特性・変化を扱う物質科学と再定義された。しかし、ここで使われる物質の意味は原子と分子がつくる物質とはっきり関係付けられ、原子核内部の内容物、核反応、イオン化したプラズマ内の物質は対象としない。とはいえ人類の尺度からいえば化学の領域は依然広大であり、化学がすべてを包括するといってもあながち外れてはいない。 文章: 原子 20世紀初頭にラザフォードとソディが発見したウランの放射壊変は原子の概念を大きく変えた。原子は不変の粒子ではなくなったからである。これに先立つ陰極線の発見とあわせ、近代的な原子モデルを確立したのがトムソンである。彼のブドウパンモデルはちょうど、ぶどうパンのように、正に帯電した「パン」の中にブドウのように電子が埋まっているというものだった。一方、長岡半太郎は正に荷電した原子核のまわりを電子が回っているとする、惑星系に似た原子モデルを考案した。その後、ラザフォードは実験によって原子核の存在を確認し(ラザフォード散乱)、惑星型の原子モデルを確立した。 文章: ジョージ・ウーレンベック ジョージ・ウーレンベック(George Eugene Uhlenbeck、1900年12月6日 - 1988年10月31日)はアメリカ合衆国に移住したオランダの物理学者である。電子のスピンの発見者とされる。 文章: ピエール・オージェ 励起状態にある原子がより安定なエネルギー状態へ遷移する自己電離現象であるオージェ効果(オージェ遷移)と、その過程で原子から電離された電子、オージェ電子は彼の名をとって名づけられている(オージェ効果はオージェが最初の発見者ではなく、オージェの発表の2年前、1923年にリーゼ・マイトナーによって発見されている)。 文章: 電子顕微鏡 また、両者の特徴を合わせ持つ走査型透過電子顕微鏡 (Scanning Transmission Electron Microscope; STEM) も近年注目されつつある。磁場の電子線に対するレンズ作用を実験で示したのは1927年ドイツのハンス・ブシュ() である。最初の電子顕微鏡 (TEM) は1931年にベルリン工科大学のマックス・クノールとエルンスト・ルスカが開発した。さらにルスカは性能を高め、この功績で1986年にノーベル物理学賞を受賞した。シーメンスの科学ディレクターだったユダヤ系ドイツ人のレインホールド・ルーデンベルク()が1931年、特許をとり、1938年に電子顕微鏡を売り出す。走査形電子顕微鏡 (SEM) は1937年マンフレート・フォン・アルデンヌ () によって製作された。1950年代から多くの分野で活用された。さらに短波長の電子線(加速電圧の向上)などによって性能は向上した。日本においては、1940年に菅田榮治(大阪大学)が初めて国産第一号、倍率一万倍の電子顕微鏡を完成させている。瀬藤象二が国産化のための技術開発に貢献した。 文章: 陽電子 1932年にカール・デイヴィッド・アンダーソンが、鉛板を入れた霧箱を用いてそのような性質を持つ粒子の観測に成功し、プラスの電荷を持っていることから「陽電子」(positron) と命名した。アンダーソンは、ポジトロンと対にするため、電子の正式な名称をエレクトロンからネガトロン (negatron) に変更する運動を起こしたが、失敗に終わっている。