チャールズ・トムソン・リース・ウィルソン

チャールズ・トムソン・リース・ウィルソン

チャールズ・トムソン・リース・ウィルソン（Charles Thomson Rees Wilson、1869年2月14日 – 1959年11月15日）は、霧箱の発明によりアーサー・コンプトンと共に1927年のノーベル物理学賞を受賞したイギリスの気象学者であり物理学者である。

若年期と教育

チャールズ・トムソン・リース・ウィルソンは1869年2月14日、スコットランドのグレンコース（Glencorse）で、羊飼いのジョン・ウィルソンとアニー・クラーク・ハーパーの息子として生まれた。1873年に父親が亡くなった後、一家はイングランドのマンチェスターに移住した。

義理の兄からの経済的支援を受け、ウィルソンは医師になることを目指してオーウェンズ・カレッジ（現マンチェスター大学）で生物学を学んだ。1887年に理学士号を取得して卒業した。翌年、奨学金を得てケンブリッジのシドニー・サセックス・カレッジに進学し、そこで物理学と化学に関心を持つようになった。1892年、自然科学トライポスの両部門で一等学位を取得した。

キャリアと研究

ウィルソンは特に気象学に関心を持ち、1893年から雲とその性質の研究を始めた。1894年からはベン・ネヴィス山の観測所で、雲の形成に関する観測を行った。彼は特にブロッケン現象の出現に魅了されていた。その後、ケンブリッジのキャベンディッシュ研究所で、密閉された容器内の湿った空気を膨張させることで、この効果をより小さなスケールで再現しようと試みた。

1895年、ウィルソンは、膨張比を十分に大きくすると、それまで凝結核として働いていた塵を取り除いても、過飽和の水蒸気が凝結することを発見した。これはジョン・エイトケンの以前の研究とは異なる結果であった。1896年までにJ.J.トムソンの指導の下、彼はX線が塵と同様に凝結を促進することを発見した。

1900年、ウィルソンはケンブリッジのシドニー・サセックス・カレッジのフェローとなり、大学講師およびデモンストレーターに任命された。彼は吃音が強かったため、講義が下手な講師として一部で知られていた。ロンドンのインペリアル・カレッジで客員講師として大気電気に関する講義を行った。1918年には電気気象学のリーダーに、1925年には自然哲学のジャクソニアン教授に任命された。

1906年、ウィルソンは、宇宙放射線が凝結を引き起こすイオンを生成しているという仮説を立てた。

ウィルソンは気象学や物理学に関する多数の論文を発表し、X線、電離、雷雲の形成、その他の気象現象など、様々なトピックを扱った。ウィルソンは1924年、公式に発見される65年前にスプライト（雷に関連する発光現象）を観測していた可能性もある。気象はベン・ネヴィス山での初期の観測から、雷雲に関する最後の論文に至るまで、彼のキャリアを通じての焦点であった。

霧箱

霧箱の発明は、ウィルソンの最も大きな業績であり、1927年のノーベル物理学賞受賞につながった。キャベンディッシュ研究所は、「電離気体の性質を調査するための斬新で画期的な手法」を生み出した彼を称賛した。霧箱は素粒子研究や物理学分野全般において、実験面で大きな飛躍をもたらした。一部の科学者は、粒子の研究を可能にしたのはウィルソンの功績であると評している。

ウィルソンは後に、放射能によって生成されたイオン上での凝結によって、霧箱の中に雲の軌跡を生成する実験を行った。彼の霧箱のいくつかは現存している。

回顧的に見ると、ウィルソンの実験手法は学者から注目を集めている。

「分析的」科学者と「形態的」科学者の間で分断が生じていた科学的探究の時代において、ウィルソンの探究手法は両者の中間に位置するものであった。自然の現象をありのままに観察すべきだと考える科学者がいる一方で、実験室で管理された実験こそが探究の主要な手法であると提案する者もいた。ウィルソンは実験と調査において、これらを組み合わせた手法を用いた。ウィルソンの研究は、「以前は間接的にしか推論されていなかった性質を持つ事象を可視化した」のである。

ウィルソンは「物理学における偉大な個人の実験家の、最後の一人といえる」と称された。彼は霧箱を様々な方法で利用し、素粒子やX線のような事象の動作原理を実証した。しかし、彼の主な関心と論文の大半の主題は気象学であった。

私生活と最期

1908年、ウィルソンはグラスゴーの牧師の娘であるジェシー・フレーザーと結婚した。二人の間には4人の子供がいた。家族は彼を忍耐強く好奇心旺盛で、自宅近くの丘を散歩するのが好きな人物として記憶している。

ウィルソンは1959年11月15日、家族に見守られながらカールロップスの自宅で90歳で亡くなった。

評価

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### 賞

### 勲章

記念

月にあるウィルソン・クレーターは、彼とアレクサンダー・ウィルソン、ラルフ・エルマー・ウィルソンにちなんで名付けられている。核爆発などの大きな爆発の後に発生するウィルソン凝結雲の形成も、彼にちなんで名付けられた。ケンブリッジのシドニー・サセックス・カレッジの科学会である「ウィルソン・ソサエティ」や、王立気象学会の大気電気特別利益グループである「CTRウィルソン大気電気研究所」も、彼を記念して名付けられている。

C.T.R.ウィルソンのアーカイブは、グラスゴー大学のアーカイブによって管理されている。

1996年、ウィルソンを称えるブルー・プラークが、彼の生誕地であるクロスハウス・ファームに近いフロッターストーンに特別に築かれたケルンに設置された。

2012年、エディンバラ王立協会は、「偉大なスコットランドの物理学者」であるウィルソンを称える会合を開催した。