1923年、アメリカの物理学者ロバート-アンドリュース-ミリカン（1868-1953）は、”電気の素電荷と光電効果に関する彼の仕事のために”ノーベル物理学賞を受賞しました。

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彼のノーベル講義”実験的観点からの電子と光量子”で、彼は電子の電荷を決定することを可能にした実験に言及し、聴衆は電子を見たと確信した。

“その実験を見たことがある人、そして何百人もの研究者がそれを観察したことがある人は、文字通り電子を見た”。

私たち物理学者は、どんなに小さくても抽象的でも、私たちが働いているものを見ていると言うことがよくあります。, しかし、ミリカンが使用した装置の中には粒子の世界があり、彼はその世界で物事を見るとunblushingly主張するほど身近になったことはほとんど疑いがありま

物理学には、実験、正確な測定、そしてもちろん結論を導く必要があります。 物理学の歴史の中で決定的な実験の多くの例があります。, これらの中で最も有名で重要なものの一つは、1909年にMillikanによって行われた電子の電荷の決定を可能にしたものであり、これはoil-drop experimentまたは単にMillikan’s experimentとして知られるようになった。 確かに、それは”物理学における最も美しい実験”の一つであると考えられており、電子の電荷の測定を可能にする上で極めて重要でした

ロバート-アンドリュース-ミリカンは、March22,1868にイリノイ州モリソンで生まれました。 オハイオ州のオバリン-カレッジ（1891年）を卒業した後、彼は特にギリシャ語と数学を学ぶことを楽しんだ-彼はこの分野への関心を目覚めさせた初等物理学の二つのコースを行った。 1893年に彼はコロンビア大学でフェローシップを授与され、そこから彼は白熱面から放出される光の偏光に関する論文のために1895年に博士号を受けた。, フランソワ-アラゴによってもともと観察されていた現象（1824年）、ミリカンは彼の論文を証明するために米国財務省から溶けた金と銀を使用しました。 ベルリンとゲーティンゲンの大学で一年（1896年）を過ごした後、彼はシカゴ大学の最近設立されたライアソン研究所で彼の助手になるために物理学者で仲間のノーベル賞受賞者アルバートA.マイケルソンからの招待を取るために米国に戻ります。 彼は最終的にそこに講師（1910年）、彼は1921年まで開催されたポストになることだった。, 彼の人生の過程で（彼は1953年に死亡した）ミリカンは物理学の教授、ノーマンブリッジ物理研究所のディレクターとカリフォルニア工科大学（カリフォルニア工科大学）の社長だった。

電子を”マスク解除”するための一滴の油

ミリカンは、20世紀前半の米国における物理学の発展における重要な人物でした。, 物理学者として彼を分類するために必要な場合は、実験物理学者としての彼のファセットは間違いなく、彼は主に光学と分子物理学の分野で行った多くの重要な発見と同じように、強調されなければならないでしょう。 ミリカンの最初の大きな成果は、電子の電荷を決定することであり、そのために彼は”オイルドロップ法”を使用しました。 イギリスの物理学者であるj-J-トムソンは、1897年に電子の電荷対質量比をすでに確立していたが、どちらも別々に確立していなかった。, したがって、これらの値のいずれかを別々に決定することができれば（電荷または質量）、もう一方を容易に計算することができる。 ミリカンは、博士課程の学生の一人であるハーヴェイ-フレッチャーの助けを借りて、オイルドロップ実験を使って電子の電荷（そしてこれでその質量）を測定した。 ミリカンは1907年に実験の長いシリーズを始めたとき、彼はすでに十年のためにシカゴ大学で働いていた、結婚していた、三人の子供の父だったと彼の四, 彼は物理学の講師として大きな名声を得ていたが、まだ科学研究者として注目すべきものを達成していなかった。

基本電荷は物理学における基本定数の一つであり、その正確な決定はこの分野にとって不可欠である。 彼の実験では、Millikanは、ドロップが重力場にあったときに二つの電極間に作成された電界によって充電された小さな油滴上の電気力を測定します。 電場が知られていたように、油滴上の蓄積された電荷を決定することが可能であった。,

スプレーは、油滴を形成し、そのうちのいくつかは、二つの平行な、帯電したプレートによって均一な、電界面積スペースに小さな隙間を通って落ちました。 顕微鏡は、特定の油滴を観察し、その落下の終端速度を測定することによってその質量を学ぶことを可能にした。, 油滴はx線で帯電し、電場を調整することによって、電気力が反対の重力に等しいときに静的平衡において休息したままにすることができた。 ミリカンは一連の付随する実験を含む長くて退屈な作業を行い、実験を何度も繰り返し、最終的に得られた結果は、単一の基本電荷（彼が決定した値）があり、特定された電荷がこの数の整数倍であれば説明できると結論づけた。,

1909年に彼は出版のための彼の最初の記事を送り、彼は彼が”電子の電荷を決定するためのドロップ平衡法、e”と呼ばれる技術を説明し、”基本電荷とその電荷の最も可能性の高い値を決定する雲の方法の新しい修正”と題した。 ミリカンは、彼の38の観察のそれぞれの信頼性と妥当性についての彼の個人的な意見を含んでいました。 彼は七つの”非常に良い”観測を二つのアスタリスクでマークし、十つの”良い”観測を一つのアスタリスクでマークし、残りの十三つの”満足”観測をマークしなかった。, 科学史家のジェラルド-ホルトンが後に”科学出版物におけるむしろ珍しいジェスチャー”と呼ぶことに関して、誠実さの本物の行為。 1910年、ミリカンは電子の電荷に関する雑誌”サイエンス”に”イオンの分離、その電荷の精密測定、およびストークスの法則の補正”というタイトルの第二の記事を発表し、彼の”落下平衡”法を完全に説明した最初の記事であった。 三年後、1913年にミリカンは電子e=4.774±0の電荷を決定するために得られた結果を改善した。,009×10-10静電電荷単位(esu)、すなわち1.592×10-19C(1esu=3.33564×10-10C)これは現在受け入れられている1.602×10-19Cの値をわずかに下回っています。

アインシュタインのための予想外の同盟国

しかし、これは細心のMillikanによって行われた唯一の”重要な”実験ではありませんで, 1905年、彼のAnnus Mirabilisの過程で、Albert Einsteinは”光の創造と変換についてのヒューリスティックな視点について”と題された記事を出版しました。 この記事では、アインシュタインは理論的に光電効果を分析し、”光の量子”（後に光子と改名）の概念を説得力を持って導入し、マックス-プランクのアイデアを適用して、同僚のいずれかがそうしていた前に、理論的に光電効果を説明する。, ミリカンはアインシュタインの考えを”愚かな仮説を言うのではなく、発疹”として却下し、すぐに実験的にアインシュタインに自分のやり方の誤りを示すことに取り組むようになった。 実験の十年後（1916年）、ミリカンは、”プランクのhの直接光電決定”と題する記事でジャーナルフィジカルレビューに彼の結果を発表しました。, ミリカンの1916年の論文の結論は疑いの余地を残さない：

“アインシュタインの光電方程式は非常に探索的なテストの対象となっており、観測された結果を正確に予測するためにすべての場合に現れる”。

それにもかかわらず、ミリカンはアインシュタインの”光量子”という考えが間違っていることを実験で実証することを意図していた。, “Albert Einstein on His Seventieth Birthday”（1949年）と題された記事の中で、ミリカンは”私は1905年のアインシュタインの方程式をテストし、1915年にはその不当さにもかかわらず、光の干渉について知っていたすべてのものに違反しているように見えたので、その明白な実験的検証を主張することを余儀なくされた”と書いている。,

14日、1923年ミリカンはスウェーデン王立科学アカデミーから電報を受け取り、電気の基本電荷と光電効果に関する研究でノーベル物理学賞を受賞したことを知らせた。, 電報のテキストは次のように読み取ります：

5gs d2625 803R

ストックホルム1030AM NOV14 1923

ドクターミリカン

パサデナカリフォルニア

ノーベル物理学賞は、あなたがストックホルムDEC10TH

HOEDERBAUM、SECY科学アカデミー

ミリカンは、ストックホルムで開催された第三のソルベイ会議に参加しましたブリュッセル（1921）と世界中の二十から五大学によって名誉博atesを授与されました。, ノーベル物理学賞に加えて、彼はまた、他の栄誉のホストはもちろんのこと、国立科学アカデミーから物理学のコムストック賞、王立協会からエジソンメダルとヒューズメダルを授与されました。 ミリカンは19日、1953年にカリフォルニア州サンマリノで85歳で死去した。

Augusto Beléndez

アリカンテ大学の応用物理学の教授であり、スペイン王立物理学会のメンバー

参考文献

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Sánchez Ron,J.M.;Historia de la Física Cuántica I.El período fundacional(1860-1926)(Crítica,Barcelona,2001).

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“カリフォルニア工科大学の最初のノーベルの作成：ロバート-ミリカンのストックホルムへの道”（カリフォルニア工科大学アーカイブス）。

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Robert Andrews Millikan,Wikipedia(Consulted April16,2017).