ピーター・ゼーマン

伝記

ピーター・ゼーマンは、1865年5月25日、オランダのスカウウェン＝ダイフェラント島にある小さな町ゾンネメレに、オランダ改革派の聖職者カタリヌス・フォランディヌス・ゼーマンと妻ウィルヘルミナ・ウォルストの子として生まれた物理学者である。幼いころから物理学に興味を持った。17歳だった1883年、オランダでもオーロラが見えるという事件が起き、ジーリクゼーの高校に通っていたゼーマンは、オーロラをスケッチして解説を添え、ネイチャー誌に送った。それが掲載されたが、編集者は高校生だとは思わず、「ゾンネメレの観測所のゼーマン教授からの注意深い観測報告」と記した。同年に高校を卒業すると、デルフトに出て、大学入学に必須だった古典言語をギムナジウムで学び、副校長J・W・レリーの家に寄宿した。レリーは、後にゾイデル海開発構想を実現するコルネリス・レリーの兄弟である。デルフトで、のちに師事するヘイケ・カメルリング・オネスと出会った。

1885年に大学入学資格試験に合格してライデン大学で物理学を専攻し、ヘンドリック・ローレンツとカメルリング・オネスの指導を受けた。1890年、学位論文を書く前にローレンツの助手になり、磁気光学のカー効果の研究に参加した。1893年に極カー効果についての学位論文を出して博士号を取り、半年間ストラスブールのコールラウシュの研究室で学んだ。1895年にライデンへ戻って数学と物理学の私講師となり、同年に結婚して、後に3人の娘と1人の息子をもうけた。1896年、上司の命令に背いて、強い磁場をかけたときのスペクトル線の分裂を測定し、そのためにクビになったが、成果は大きかった。磁場中ではスペクトル線がいくつかに分裂することを発見したのである。ローレンツは1896年10月31日の土曜日、王立芸術科学アカデミーの会合で、カメルリング・オネスからゼーマンの実験結果を聞いた。翌週の月曜日、ローレンツはゼーマンを呼び、自分の電磁放射の理論に基づく解釈を示した。

この発見は、磁場中の光の放射が分裂するというローレンツの予測を裏付けるものだった。電磁放射の源が、振動する負の電荷を持つ粒子であり、水素原子の何千倍も軽いことも明らかになった。これは電子と同じものだと考えられ、ゼーマン効果は原子の構造の解明に大いに役立った。1897年にアムステルダムで講師の職を提供され、1900年にはアムステルダム大学の物理学教授となった。1902年にはゼーマン効果の発見により、ローレンツとともにノーベル物理学賞を受賞した。1908年にはヨハネス・ファン・デル・ワールスの後任として、物理学研究所の所長になった。

1923年にアムステルダムに新しい研究所が建設され、1940年にはゼーマン研究所と呼ばれるようになった。この施設でゼーマン効果をさらに精密に研究し、磁気光学の分野で研究を続けた。移動する媒体の中の光の伝播も調べ、このテーマは特殊相対性理論につながるものとして、ローレンツやアインシュタインも強い関心を寄せていた。のちには質量分析法に興味を持った。1898年にオランダ王立芸術科学アカデミーの会員に選ばれ、1912年から1920年まで会長を務めた。1921年にヘンリー・ドレイパー・メダルを受け、1935年には名誉教授となった。1943年10月9日、アムステルダムで死去し、遺体はハールレムに埋葬された。月のクレーターに、その名が冠されている。