ゲオルク・ジーモン・オーム：抵抗を測定した教師
1828年3月、自身の名前を世界中のあらゆる回路図に刻み込むことになる本を出版してからわずか数か月後、ゲオルク・ジーモン・オーム (Georg Simon Ohm) はケルンのイエズス会ギムナジウムの職を辞した。その理由はスキャンダルや病気ではなかった。誰にも注目されなかったからである。『Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet』（数学的に考察されたガルバニ電池回路）は前年に出版されたが、礼儀正しい言い方をすれば、冷淡に迎えられた。オームは、この本が自分を中等教育の教師から解放してくれることを期待していた。しかしその代わり、彼はその後の5年間を適切な職なしで過ごすことになった。
錠前屋のカリキュラム
彼は1789年3月16日、ブランデンブルク＝バイロイト辺境伯領のエアランゲンに生まれた。父ヨハン・ヴォルフガング・オーム (Johann Wolfgang Ohm) は驚くほど高い水準まで独学した錠前屋であり、母マリア・エリザベス・ベック (Maria Elizabeth Beck) は仕立て屋の娘であった。夫婦の7人の子供のうち、成人まで生き延びたのは、ゲオルク・ジーモン、妹のエリザベス・バーバラ、そして後に数学者となった弟マルティンの3人だけであった。母親はゲオルクが10歳の時に亡くなった。
重要な教育は家庭で行われた。ヨハン・ヴォルフガングは、息子の2人に数学、物理学、化学、哲学を自ら教えた。ゲオルクは11歳からエアランゲンのギムナジウムに通ったが、あらゆる記録によると、そこで彼はほとんど何も学ばなかった。暗記の訓練、最小限の科学、そして父が作業場で実践していたものよりも明らかに劣るシステムであった。これは心に留めておくべき詳細である。なぜなら、オームの科学者としての生涯のすべては、独学の方法を教え込まれた一人の男によって成し遂げられたからである。
3学期と解雇
彼は1805年にエアランゲン大学に入学し、すぐに学生生活の社交面を知ることになった。父はこれに感銘を受けず、3学期で彼を退学させた。1806年9月、彼はスイスのゴットシュタット・バイ・ニーダウ (Gottstadt bei Nydau) で数学の教職に就き、1809年3月からはヌーシャテルで2年間家庭教師を務めた。出発前、エアランゲン大学の教授カール・クリスチャン・フォン・ラングスドルフ (Karl Christian von Langsdorf) は、その後のすべてを決定づける助言を彼に与えた。「カリキュラムを探すのはやめて、オイラー (Euler)、ラプラス (Laplace)、ラクロワ (Lacroix) を自分で読みなさい」。オームはその通りにし、1811年4月にエアランゲンに戻り、その年の10月に博士号を取得した。
流浪の教師
博士号は彼にほとんど何ももたらさなかった。彼はエアランゲンで短期間数学を講義したが、給料が生活を支えられず辞職した。1813年1月からはバンベルクで数学と物理を教えたが、最初は貧しい学校、1816年からは過密な学校であった。ある伝記によれば、彼は生徒に追われ、良心的な努力に対する評価はほとんどなく、結婚もできないだろうと覚悟していた。だからこそ彼は研究に打ち込み、自分を証明するため、そしてもっと刺激的な場所で働くための実績を作るために研究を始めたのである。オームの法則は、元々は就職活動のためのものだった。
ケルンの研究所
1817年9月、彼の運は好転した。設備の整った物理学研究室を持つケルンのイエズス会ギムナジウムに加わったからである。彼はラグランジュ (Lagrange)、ルジャンドル (Legendre)、ラプラス、ビオ (Biot)、ポアソン (Poisson)、フーリエ (Fourier)、フレネル (Fresnel) を研究した。1820年、エルステッド (Ørsted) が電流がコンパスの針をそらすことを発見したという知らせが届いたとき、彼にはそれを利用するための装置と数学的素養が備わっていた。
1825年の最初の論文では、電磁力がワイヤーの長さを長くするにつれてどのように減少するかを検証した。1826年の2つの論文で数学的考察が加えられ、ここでオームは決定的な知的飛躍を遂げた。彼は、固体を流れる熱のフーリエ解析に基づいて、導体を流れる電気の流れをモデル化したのである。フーリエの手元では、熱は材料の伝導率によって決まる速度で高温から低温へと移動した。オームは電気も同じように振る舞うと提唱した。つまり、駆動力となる差があり、抵抗となる媒体があり、比例する流れがあるというものである。
『Die galvanische Kette』
完全な理論は1827年に『Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet』（数学的に考察されたガルバニ電池回路）として出版された。その中心的な結論は、現在ではすべての学童に教えられている。導体を流れる電流は、抵抗を比例定数として、導体にかかる電位差に直接比例するというものである。オーム以前は、電気の強さは曖昧な性質であったが、彼以降は式を持つ量となった。
この本は失敗に終わった。その一因はオーム自身にあった。内向的で、人間関係が乏しく、大学の教授職も持っていなかった。また、手法も問題だった。物理学の問題を高度に数学的に扱うことは、当時のドイツ物理学界では流行しておらず、より思索的で哲学的なスタイルが主流だった。そして、ゲオルク・フリードリヒ・ポール (Georg Friedrich Pohl) やヨハネス・シュルツ (Johannes Schultz) を含む、敵対的な有力者たちの存在という個人的な問題もあった。オームは1828年3月にケルンを辞任し、待機状態となった。
耳の研究、そしてついに教授職へ
認知は海外から最初に届いた。王立協会は1841年に彼にコプリ・メダルを授与し、1842年には外国人会員に選出した。バイエルン科学アカデミーは1845年に彼を正会員とし、ベルリンとトリノは彼を通信会員として受け入れた。彼はその頃には1833年からニュルンベルクのポリテクニック・スクールにいた。1849年、彼はバイエルン科学アカデミーの物理学キャビネットの学芸員およびミュンヘンの講師となり、亡くなる2年前の1852年になってようやく、そこで物理学の教授職に就いた。
後年の研究は音に向けられた。1843年、彼は生理学的音響学の原理を提唱した。耳は音楽的な音を、構成される純粋な調和成分のセットとして知覚するというものである。オームの音響法則として知られるこのアイデアは、真の貢献であったが、後の研究で確立されたように、完全に正しいわけではなかった。物理学者のアウグスト・ゼーベック (August Seebeck) がオームの結合音に関する説明の不当な仮定を指摘し、オームはその点を認めた。1849年には『Beiträge zur Molecular-Physik』が続いた。
ゲオルクが天才と呼ばれる理由
そこで発揮された具体的な質は、類推による転移である。ある領域で解決された問題が、他の未解決の問題と構造的に同じであることを認識することだ。フーリエはすでに熱伝導を解明していた。オームの洞察は、ワイヤーの中の電気も同じ数学的対象であるというものだった。すなわち、差によって駆動され、媒体の特性によって妨げられる流れである。その特定を行うためには、同時代の多くの人が分けて考えていた2つのことを同時に保持する必要があった。長さの異なるワイヤーを通る弱い電流を測定するという繊細な実験作業と、ラングスドルフの助言に従ってオイラーとラプラスから独学した大陸的な解析数学である。1820年代のドイツ物理学界はこれを行っていなかった。それが、本が全く評価されなかった理由である。
反論にも重みがある。オームの法則は、ニュートンの法則のような自然法則ではない。これは広く有用な種類の材料に対して成り立つ経験的な規則性に過ぎず、他の多くの材料には当てはまらない。オーム自身の定式化も、後に取って代わられた電気の流体モデルに基づいていた。彼は結合音について間違っており、それを公に認めなければならなかった。彼のキャリアは、一般的な基準で見れば、ケルンの研究所での2年間の生産的な期間を除けば、平凡な教師生活の長い連続に過ぎなかった。残っているのは業績の集大成ではなく、単一の関係式である。しかし、それは後に電気工学全体が構築される基礎となった関係式であり、その規模で一度でも正しかったことは小さなことではない。
遺産
オームは1854年7月6日にミュンヘンで亡くなり、アルター・ズートフリートホフ (Alter Südfriedhof) に埋葬された。彼の名前は単位となった。電気抵抗のSI測定単位であるオーム (記号Ω) である。他の物理学者の名前が、その人物について他に何も語れない多くの人々によってこれほど頻繁に引用されることはないという主張は、もっともなものである。独学した錠前屋の独学の息子は、地球上のあらゆる導体を測定するための基準としてその生涯を終えた。
