小山 慶太 (2012) 寺田寅彦

  • 小山 慶太, 2012: 寺田寅彦 — 漱石、レイリー卿と和魂洋才の物理学 (中公新書 2147)。 中央公論新社, 259 pp. ISBN 978-4-12-102147-2.

C.P. Snowのいう「二つの文化」[読書メモ]を自由に行き来した人の例をあげるとすればまず寺田寅彦(1878-1935)だろう。

寺田寅彦と夏目漱石のかかわり、漱石とKelvinとのかかわり (その背景として、明治政府が工部大学校にスコットランドから教師を招いたこと)などについては、本書の話題は同じ著者の「漱石とあたたかな科学」の本にすでに書かれたものが多い。ただし寺田寅彦に関心のある人に気づかれやすい形で示されたことはよいことだろう。

そして今度の本には前の本に出てこなかった重要人物がいる。Kelvinと同世代だがこちらはイングランドの貴族の物理学者Rayleigh (レイリー, 1842-1919)だ。

19世紀なかば、Kelvinのいたスコットランドはともかく、イングランドでは、実験科学はまだ大学では行なわれておらず、大部分は生活に困らない資産のある人の道楽で、Faradayなど少数の職業科学者が実験を見せる(いまどきの用語で言えば)科学コミュニケーションを本業としていた。1871年ようやく、(18世紀の貴族の科学者Cavendishの親族からの寄付により) Cambridge大学にCavendish研究所が作られた。RayleighはMaxwellにつぐ第2代の所長を5年間まじめにつとめたが、その後はいなかの自宅に帰って研究を続けた。つまり科学が道楽から職業になる変わりめで両体制を行き来した人なのだ。

寺田寅彦はそれよりもあとの世代であり、資産持ちでもなかったが、理化学研究所の主任研究員という地位を得て、自分の興味に沿った研究生活をすることができた。その態度にはRayleighの影響があったと著者はみる。

RayleighはKelvinとともに、古典物理学の大家だったが、相対論と量子論を中心とする新しい物理学を理解するには至らなかったようだ。次の世代の寺田は、科学コミュニケーターとしては新しい物理学を扱っているけれども、研究者としては、博士論文が尺八の音響学だったのをはじめとして、あえて古典物理学の内に課題をもとめたようだ。

ただし、結晶によるX線回折の研究だけは、Bragg親子に少し遅れたものの、世界の先端をいく課題だった。この件はわたしも(「漱石とあたたかな科学」の議論に基づいて)[別記事]中で(わきすじだが)ふれた。小山氏は寺田がこのときだけ新しい物理学に取り組んだと見る。しかし、X線回折は、X線の発生あるいは回折の結果わかる原子レベルの現象を理解しようとすれば量子論が必要になるという意味で、またのちに遺伝子の実体解明という科学の新展開のきっかけとなったという意味で「新しい物理」とも言えるが、結晶構造と回折の結果得られるパタンとの関係だけならば古典物理(むしろ数理)の課題とも言えるのではないだろうか。また、X線回折は鉱物学者の道具ともなっていった。寺田がもし長生きしたら、自然界の形を認識する手段のひとつとしてまた使ったかもしれないと思う。X線回折を「寺田物理学」の例外とみる必要はないだろう。

そして、地球物理の観点から見れば、寺田は科学の本流をはずれた人とは思えない。分子による電磁波の吸収・射出の量を知るには量子論、GPSによる精密な位置・時刻測定には相対論が必要ではあるが、地球物理で応用される物理の多くは古典物理なのだ。Rayleighは光のRayleigh散乱(空が青いわけ)や地震波のRayleigh波(ここまで本書の話題)あるいは熱対流の条件を決めるRayleigh数、Kelvinは(温度の単位は別格として)流体現象のKelvin波やKelvin-Helmholtz不安定など、今でも科学研究の現場で使われている概念の提唱者なのだ。寺田の名は法則や現象の名に残ってはいないけれども、寺田は地球物理の発展にとっては本流の近くにいたのではないかと思う。本書で話題になっている、椿の花がどのように落ちるかの研究は、直接には確かに漱石の俳句の検証だったとしても、中谷宇吉郎にとって重要な問題だった雪の結晶の空気中の落下[別記事参照]とも近い。火山灰がどのように落下するかを考えようとした人も身近にいたかもしれないと思う。そして寺田は自然災害をも論じていたのだ。ただし、防災に役立つ地球物理のためにはまず観測を充実させる必要があり、それはおそらく道楽科学者の手におえるものではなく国家事業になるだろう。しかし、国家事業に加えて、それといい関係で、自由な立場の科学者もいたことが、地球物理がここまで発達した重要な要因だっただろうと思う。

文献

  • 小山 慶太, 1998: 漱石とあたたかな科学。 (講談社 学術文庫 No. 1324)。講談社。

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