[論文レビュー] Photon: New light on an old name

Helge Kragh|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2014

Chemistry and Stereochemistry Studies参考文献 29被引用数 6

ひとこと要約

この論文は、『光量子』という用語の歴史的起源を調査し、一般に1926年にギルバート・N・ルイスが考案したと信じられているが、実際には1916年にL. T. トロランド、1921年にJ. ジョリー、1925年にフランスの科学者レーヌ・ヴァーマー、1926年にF. ワーファーらが別々に提唱していたことを明らかにした。トロランドが優先権を有する。本研究は、物理学史における長年の誤解を是正し、光量子の用語がルイス以前に生理学および量子力学の文脈でも使われていたことを示している。

ABSTRACT

After G. N. Lewis (1875-1946) proposed the term "photon" in 1926, many physicists adopted it as a more apt name for Einstein's light quantum. However, Lewis' photon was a concept of a very different kind, something few physicists knew or cared about. It turns out that Lewis' name was not quite the neologism that it has usually been assumed to be. The same name was proposed or used earlier, apparently independently, by at least four scientists. Three of the four early proposals were related to physiology or visual perception, and only one to quantum physics. Priority belongs to the American physicist and psychologist L. T. Troland (1889-1932), who coined the word in 1916, and five years later it was independently introduced by the Irish physicist J. Joly (1857-1933). Then in 1925 a French physiologist, Rene Wurmser (1890-1993), wrote about the photon, and in July 1926 his compatriot, the physicist F. Wolfers (ca. 1890-1971), did the same in the context of optical physics. None of the four pre-Lewis versions of "photon" was well known and they were soon forgotten.

研究の動機と目的

• 物理学における『光量子』という用語の歴史的起源を調査すること。
• ギルバート・N・ルイスが1926年にこの用語を考案したという広く信じられている誤解を是正すること。
• 科学文献における『光量子』の初期使用を特定し、分析すること。
• 物理学および生理学における『光量子』の初出の優先順位を明確にすること。
• ルイスによる用語の採用以前に、『光量子』が忘れられた形で使われていた事例を記録すること。

提案手法

• 20世紀初頭の科学文献について詳細な歴史的分析を行う。
• 1916年から1926年までの間に活動した物理学者および生理学者の図書館資料および出版物を調査する。
• 光、視覚、量子論に関連する文脈における『光量子』という語の使用を照合分析する。
• 初期の『光量子』の使用における概念的枠組みを、後のルイスの定義と比較分析する。
• 引用追跡および年代順分析を用いて、初期使用の優先順位を特定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 誰が、いつ、科学的文脈で『光量子』という語を初めて使ったのか？
• RQ2 1926年以前に、物理学または生理学の文脈で『光量子』という語が使われていたか？
• RQ3 ルイスの1926年の採用が広く認知されているにもかかわらず、なぜそれ以前の使用が存在したのか？
• RQ4 ルイスの定式化以前に、『光量子』という語が異なる科学的分野で意味をどのように変化させてきたのか？
• RQ5 なぜルイス以前の『光量子』の使用が歴史的に忘れ去られてしまったのか？

主な発見

• L. T. トロランドが1916年に視覚認識の文脈で『光量子』という語を初めて使用し、ルイスより8年前に登場した。
• J. ジョリーが1921年に独立してこの語を導入し、視覚的感覚の単位として用いていた。
• レーヌ・ヴァーマーが1925年にフランスの生理学雑誌で、視覚認識の単位として『光量子』を用いていた。
• F. ワーファーが1926年に光学物理学の文脈で『光量子』という語を使用し、ルイスの採用以前に量子論と結びつけていた。
• これらの初期使用にもかかわらず、ルイスの1926年の定義が支配的となり、彼がこの語を考案したという広く信じられる誤解が広がった。
• ルイス以前の『光量子』の使用は、流通範囲が限定的で、主流の量子力学に統合されなかったため、歴史的に忘れられてしまった。