ローレンツ‑ローレンツ方程式は、物質の屈折率を構成粒子の電子分極率と関連付ける式です。しかし、この式を最初に発見した人物をご存知ですか？

物理学者ルドヴィグ・ローレンツは、光の屈折と純粋な透明物質の密度を記述する数学的方程式を開発しました。別の物理学者、ヘンドリック・ローレンツは、約10年後に同じ方程式を発見しました。

ルドヴィグ・ローレンツとは誰ですか？

ルドヴィグ・ヴァルテン・ローレンツは1829年にデンマークのエルシノアで生まれました。13歳のとき、ローレンツは自然科学普及協会が開催した講義に出席し、物理学への関心が芽生えました。その講義がローレンツに数学と物理学の更なる探求を志す決意をさせました。

デンマークの物理学者はポリテクニック大学とコペンハーゲン大学でさまざまな講座を受講し始めました。1852年に化学のポリテクニック候補生として卒業しました。しかし、ローレンツは自身の好む分野である物理学の正式な教育は受けていませんでした。政府と民間の助成金の支援により、ローレンツは1858年にパリへ渡り、理論物理学の研究を続けました。

彼は光学と弾性理論を専門とし、1866年に権威ある王立デンマーク科学文学アカデミーの会員に選ばれました。同年、コペンハーゲンの軍事高等学校の教師に任命され、在任期間は21年に及びました。

ローレンツはコペンハーゲン大学とポリテクニック大学での教職を求めましたが、叶いませんでした。1887年、カルスバーグ醸造会社のカルスバーグ財団から寛大なオファーを受けました。同財団はデンマークの物理学者を独立研究者として支払い、彼の発見を続けられるようにしました。（出典：ARXIV）

偶然の興味深い事例

当初、先行科学者が発表した光の機械モデルを採用していたデンマークの物理学者は、強度、速度、伝播方向、色、位相、偏光面といった直接観測可能な量に基づく光の理論を構築したいと考えました。

これがローレンツの最もよく知られた光学研究となり、屈折と透明媒体の分子状態との関係を体系的に研究した結果です。彼は1869年にデンマーク語でこの研究を発表し、これが「ローレンツ方程式」と呼ばれました。

ローレンツが知らないうちに、25歳のオランダ人科学者ヘンリック・A・ローレンツが同じ光の理論を研究していました。二人の研究の違いはアプローチにありました。デンマークのローレンツは機械物理学の観点から研究し、オランダのローレンツは電磁理論の観点から研究しました。参照が異なるにもかかわらず、二人は同じ屈折式を導き出しました。

論文執筆時、オランダのローレンツもローレンツの研究を知らず、ローレンツはオランダ語で発表していました。二人が互いの研究を知ったのは、1880年にドイツ語訳が『Annalen der Physik』に掲載されたときです。

彼らの共同研究は「ローレンツ‑ローレンツ方程式」と呼ばれるようになりました。この方程式は分子屈折率に関する多くの実験を促進し、新しい物理化学の重要なツールとなりました。

他の科学者は化合物の結合、構成、分子やイオンのサイズに関する貴重な情報を得ました。（出典：ARXIV）