Irving Langmuir

Lore & Background

アーヴィング・ラングミュアは1881年1月31日、ニューヨーク州ブルックリンで4人兄弟の3番目として生まれた。両親は自然の注意深い観察を奨励し、11歳で視力の悪さを矯正してから、自然の細部への関心が高まった。研究化学者であった兄のアーサーの影響を受け、ラングミュアは自室に最初の化学実験室を設置した。1898年にチェスナットヒル・アカデミーを卒業し、1903年にコロンビア大学で冶金工学の理学士号を、1906年にゲッティンゲン大学でフリードリヒ・ドレツァレクの下で博士号を取得し、ネルンストグロワーを研究した。スティーブンス工科大学で教鞭を執った後、1909年にゼネラル・エレクトリックに入社し、1950年まで勤務した。

ゼネラル・エレクトリックでは、ラングミュアは拡散ポンプを改良して高真空管を実現し、電球に不活性ガスを封入しタングステンフィラメントをコイル状にすることで電球の寿命を大幅に延ばすことを発見した。表面化学の研究は、分子状水素が高温のタングステン上で解離し単分子層を形成することを発見したことから始まった。熱電子放出を研究し、イオン化した気体に対して「プラズマ」という用語を作り出し、ルーイ・トンクスとともに現在ラングミュア波と呼ばれる電子密度波を発見した。1924年にはプラズマの温度と密度を測定するラングミュアプローブを発明した。1917年には油膜に関する論文を発表し、これが1932年のノーベル賞の基礎となり、親水性末端を持つ油が水面上で単分子層を形成するという理論を提唱した。

ラングミュアは後に原子理論に貢献し、価電子殻と同位体を定義した。キャサリン・ブロジェットとともに単分子層と二次元物理学を研究した。1938年には大気科学に転じ、シカバエの速度に関する主張を反駁し、海中のラングミュア循環を発見した。第二次世界大戦中はソナー、煙幕、除氷に取り組み、ドライアイスとヨウ化銀を用いた人工降雨へとつながった。1953年には、無意識の影響によって偏った研究を指す「病的科学」という用語を作り出した。1912年にマリオン・マーセローと結婚し、2人の子供を養子に迎え、1957年8月16日にウッズホールで心臓発作のため死去した。

Reader's Guide

アーヴィング・ラングミュアの重要性は、化学、物理学、工学にわたる広範な影響にある。ノーベル賞を受賞した表面化学の研究は、単分子層の概念を確立し、現代の表面科学の基礎を築き、触媒作用から材料科学に至るまでの分野に影響を与えた。ゼネラル・エレクトリックでの発明、ガス入り白熱電球や原子水素溶接は、直接的な産業応用をもたらし、照明を改善し、新しい溶接技術を可能にした。プラズマ物理学においては、ラングミュアが「プラズマ」という用語を導入し、ラングミュアプローブを開発したことで、イオン化した気体を研究するための必須のツールが提供され、現在では核融合研究や半導体製造において重要となっている。後年の人工降雨に関する研究は、気象改変をめぐる継続的な議論のきっかけとなった。ラングミュアの功績は、ラングミュア大気研究所やアメリカ化学会のジャーナル『Langmuir』にも残されている。彼の病的科学の概念は、物議を醸す研究を評価するための警告的な枠組みとして今もなお存在している。

Did You Know?

• ラングミュアは、イオン化した気体が血液プラズマを連想させたことから、「プラズマ」という用語を作り出した。
• 彼は原子水素溶接法を発明したが、これは史上初のプラズマ溶接であった。
• ラングミュアの1919年の論文「原子と分子における電子の配列」は、原子構造の同心円理論を広めたが、その理論の功績は主にギルバート・N・ルイスに帰属する。
• 彼は宗教観において不可知論者であった。

注目すべき引用（Wikiquote）

「私にとって、まったく正直で、自分の仕事に熱中している人々が、これほど完全に自分自身を欺くことができるというのは、極めて興味深いことです。」 — アーヴィング・ラングミュア 「原子と分子における電子の配列」JACS, Vol. 41, No. 6, 868. — アーヴィング・ラングミュア 「ガラス、雲母、白金の平面表面への気体の吸着」JACS, Vol. 40, No. 9, 1361. — アーヴィング・ラングミュア