地球の高緯度大気中を循環する磁力線に沿った電流は現在、室内実験を通じてその存在を最初に仮説として提唱した人物にちなんで名付けられている。物理学者および天文学者であったクリスチャン・ビルケランドは、オーロラの力学を解き明かすことに生涯を捧げ、その研究資金を確保するために全く新しい産業技術を発明せざるを得なかった。
オーロラ物理学と実験モデル
ビルケランドは1899年から1900年にかけてノルウェーの高緯度地域への遠征を行い、磁場データに関する広範な研究を実施した。真空チャンバーと、地球を模した磁化された球体であるテレラを用いて、電子ビームと地磁気極との相互作用をモデル化した。彼は、太陽から放出された電子が高緯度地域に導かれてオーロラの光を生み出すと結論付けた。この理論は現在、これらの現象の現代的な説明として確認されている。1908年の彼の出版物は、今日世界的にビルケランド電流として認識されている磁場に沿った電流のシステムを詳述した。
産業革新と資金調達
科学的作業に資金を提供するため、ビルケランドは商業的発明に目を向けた。彼は当初電磁砲を開発したが、その装置は予測された速度に達しなかった。技術者のサム・アイデとの出会いを機に転換点が訪れ、窒素固定のためのビルケランド・アイデ法が誕生した。ノルスク・ハイドロ社の設立を通じて実装されたこの技術は、彼の学術的関心に必要な財政的安定をもたらした。このプロセスは最終的にハーバー法やオストヴァルト法に取って代わられたが、当時としてはノルウェーにとって経済的に不可欠であることが証明された。
科学的遺産と論争
ビルケランドの理論は、シドニー・チャップマンを含む主流の地球物理学者から強い抵抗に遭い、彼らは電流が真空を通過することはできないと主張した。彼の研究は数十年にわたり論争の的であり続け、1963-38C衛星による宇宙空間の磁力計データが1967年にこれら電流の存在を確認するまで続いた。オーロラに関する研究のほかに、ビルケランドは1913年に宇宙におけるプラズマの普遍性に関する理論を発表し、こうした概念が広く受け入れられるよりずっと前に、宇宙が電気イオンと微粒子で満ちていると示唆した。
私生活と最期
1867年にクリスチアニアで生まれたビルケランドは、レイナートとインゲボルグ・ビルケランドの息子であった。1905年にアイダ・シャルロット・ハッマーと結婚したが、2人は1911年に離婚した。人生の晩年、彼はバルビタールの使用によって悪化した重度のパラノイアに苦しんだ。1917年に東京大学を訪問中、精養軒ホテルで死去した。死後解剖により、推奨される0.5グラムをはるかに超える10グラムのバルビタールを摂取していたことが判明した。
基本データ
- 生誕: 1867年、クリスチアニア - 死去: 1917年6月15日、東京 - 職業: 物理学者および教授 - 主な栄典: 聖オーラヴ勲章司令官 - 受賞: フリチョフ・ナンセン優秀賞（1908年） - 所属学会: ノルウェー科学文学アカデミー - 埋葬地: ヴェストレ・グラヴルンド墓地 - ノーベル賞ノミネート: 7回
読者からの質問
### ビルケランドの理論が論争を呼んだのはなぜですか？
シドニー・チャップマン率いる主流の科学者たちは、電流が宇宙の真空を移動することはできないと主張し、ビルケランドの仮説を異端の理論として退けた。
### ビルケランドはどうやって研究資金を調達したのですか？
彼は産業発明の開発を通じて科学遠征の資金を調達し、最も特筆すべきは窒素固定のためのビルケランド・アイデ法とノルスク・ハイドロ社の設立であった。
