はじめに
実験以外で人と喋らないので今セメはまだ7名としか会話をしたことがありません。どうもこんにちは、理物3年のТакумиです。2022年理物アドベントカレンダーの13日目として、趣味であるところのクイズの話をさせて頂こうと思います。
一言にクイズといってもさまざまな種類がありますが、僕が好きなのは難問クイズというもので、その名の通り難しい題材を問うクイズになります。知っている事象と知らない事象のちょうど境目を問われるような問題や、徹頭徹尾自分の全く知らない世界の話がされるような意味不明問題が特に好みです。クイズやってない人からすればなんのこっちゃ分からんかと思いますが、この後出てくる問題たちの後半あたりを見てもらえれば大体分かると思います。
さて、我々は物理学科に進んでいろいろ講義を取ってきたわけですが、その中でよく聞くフレーズがあります。「これは〜〜と言います。まあ名前はどうでもいいんですが、…」ってやつです。
どうでもよくねえ！！ 現象名とか定理とか人名とか、そういう名前までセットで覚えて初めてクイズに活きる知識となるので、僕としては是非とも名前まで、可能ならクイズの前振りについてくるようなおもしろ情報まで合わせて教えていただきたいところ。まあ流石に学科内で圧倒的マイノリティである自覚はあるので特に求めはしませんが…
というわけで（？）、ジャンルを物理に絞ってクイズの問題をドバドバ出題してみよう！というのがこの記事の主な内容になります。要はただの趣味布教です。Lv1.からLv.5まで計30問揃えてみました（難易度については主観で適当に並べてあるのであんまり当てにしないでいただきたい）。読み物にでも知識テストにでも、楽しんで読んでもらえればと思います。
普通クイズの問題ってのはフリが複数ついているものですが、あんまり長々とした問題を出されても微妙じゃないかと思ったので、この記事の問題はフリを一つに絞り、その他の情報については解説部分にまとめる形を取りました。テンポよく読むなり一つ一つじっくり読むなり、ご自由にどうぞ。
Lv.1
最初は大体の人が分かりそう1な5問。少なくとも答えの単語には見覚えがあるはずです。
Q.1 その逆数がおよそ137なのって何？
答え
まずはジャブから。アルノルト・ゾンマーフェルトが導入した、電磁相互作用の強さを表す無次元量です。物理定数です！って顔をしているが構造化学以外で見た記憶がない。
ヴォルフガング・パウリが晩年入院していたロートクロイツ病院の病室番号は137だったらしい。
Q.2 アインシュタインに「最も価値ある貢献をした数学者」と評されたのって誰？
答え
「ネーターの定理」や「ネーター環」などに名を残すことで有名な女性数学者・物理学者。
ユダヤ人女性ということで差別的扱いを受けており、エルランゲン大学の数学研究所で無給で働いていたが、ダフィット・ヒルベルトの尽力でゲッティンゲン大学助教になることができました。
Q.3 ゴルフボールの表面にある窪みが増幅する効果って何？
答え
流体中で回転する物体に揚力が働くという定理。流体力学でやりましたね。流体力学は生活に近いところで効果を実感しやすいので「〜という現象を何という？」って形でクイズに出やすい。その他クイズでよく出るものといえばカルマン渦とかエオルス音（冬に風が吹いてヒューって高い音がするやつ）とかナヴィエ・ストークス方程式とか…色々あります。
ゴルフボールの窪みは「ディンプル」（「えくぼ」の意）と言います。別にゴルフボールに限った話ではないけどね。
Q.4 マイケル・ファラデーの講演をまとめて『ロウソクの科学』を編纂したのって誰？
答え
自身が発明した放電管・クルックス管に名を残すなど、陰極線の研究で高名なイギリスの化学者・物理学者。その他分光分析によるタリウムの発見とか、学術雑誌『The Chemical News』の創刊など業績は多岐にわたります。
科学っぽくない話をするとこの人心霊現象の研究もしてて、イギリス心霊研究協会の創立メンバーに加わっています。1896年には会長に就任。 『ロウソクの科学』の内容はファラデーがクリスマス・レクチャーとしてロウソクが燃えるときに起こる物理的・化学的現象を解説した6回の講演。大隅良典や吉野彰が学者を目指すきっかけとなったものらしい。
Q.5 第1回を小林誠と益川敏英が受賞したのって何？
答え
みんな大好きJun John Sakurai。アメリカ物理学会が理論素粒子物理学の分野で貢献した科学者に贈る賞です。南部陽一郎や大久保進、ジョージ・ツヴァイクなど、教科書に載ってる人々も多数受賞しています。
小林誠と益川敏英は、クォークの第３世代を導入し、各世代間の混合を考えることでCP対称性の破れを説明する「小林・益川理論」で2008年のノーベル賞を受賞しました。この混合を表す行列がCKM行列で、Cにあたるニコラ・カビボもJ.J.サクライ賞を受賞しています。今年は小林・益川理論提唱から50周年だそう。
呼んでねえ
Lv.2
ちょっと聞き方が難しくなります。答えは結構見たことがあるはず。
Q.6
CERNの初代会長って誰？
答え
固体物理でやった「ブロッホの定理」に名を残すスイス生まれの物理学者。核磁気共鳴吸収法の考案によりエドワード・ミルズ・パーセルとともに1952年のノーベル物理学賞を受賞しました。
CERN（欧州原子核研究機構）はスイスとフランスの国境に位置する世界最大規模の素粒子物理の研究所で、有名なのでいえばヒッグス粒子の発見にも使われたLHC（大型ハドロン衝突型加速器）を保有しています。マークアップ言語のHTMLやハーパーテキストシステムのwww(←何の略か知ってますか？2）などの技術が発明された場所でもあります。
Q.7 アンドレア・ゲズとラインハルト・ゲンツェルが発見したのって何？
答え
天の川銀河の中心に位置する、超大質量ブラックホール。今年5月にイベント・ホライズン・テレスコープによりその姿が撮影されています。
2人はこの業績で2020年ノーベル物理学賞を受賞しました（同時受賞者にロジャー・ペンローズ）。ゲズは4人目の女性ノーベル物理学賞受賞者であり、あと3人はマリー・キュリー、マリア・ゲッペルト・メイヤー、ドナ・ストリックランド。
Q.8 ルーダーマン、糟谷忠雄、芳田奎と誰？
答え
「なんだこの問題」と思われても仕方ない。磁気不純物が2つある場合に金属中の伝導電子を通じて2つの局在スピン間で働く交換相互作用のことを「RKKY相互作用」といい、本問はこのアルファベットに名を残す4名を聞いたものでした。文字の並び的にはYを問うほうが自然なのですが、難易度的にキッテルを聞くべきかなと考えました。『キッテル固体物理学入門』で有名ですね、それ以外の情報は知りません。
RKKY相互作用が磁気秩序をもたらすのに対して、局在スピンを遮蔽する方向に働くのが近藤効果。不純物を含む金属の電気抵抗が温度低下に対してある温度から上昇に転じるやつで、物理学実験2の低温で一瞬出てきます（名前は書いてありませんでしたが）。こっちに名を残すのは近藤淳。
Q.9 万華鏡の発明者って誰？
答え
P偏光の反射率が0となる角度「ブリュースター角」で知られるイギリスの物理学者。万華鏡は偏光の研究中に発明したそうです。
その他双軸結晶の発見や灯台の照明装置改良など、光学分野で業績を多く残しました。色の三原色を赤・黄・青と定義したのもこの人。
Q.10 著書『自然哲学講義』の中で「エネルギー」の語を初めて用いたのって誰？
答え
干渉実験により、ホイヘンスが提唱した光の波動説を確立したことで知られるイギリスの物理学者。弾性体力学における定数・ヤング率にも名を残しています。
物理学者として有名ですが、実は大学では医学を修めており、卒業後は医師として開業していました。医学分野では視覚・色覚の研究をしており、三色説の提唱や乱視の発見などの業績を残しています。
Lv.3
答えも少し難易度を上げていきます。誰でもとまでは行かずともある程度の人は知っている、くらいの難易度のつもりです。
Q.11
ウルフ賞物理学部門第1回受賞者って誰？
答え
「中国のキュリー夫人」とも呼ばれる女性科学者。楊振寧と李政道が発表した弱い相互作用におけるパリティの非保存を実験的に観測（呉健雄の英語名から「Wu（ウー）の実験」と言われる）し、楊振寧・李政道が中国系科学者として初めてノーベル賞を受賞するきっかけを与えました。呉には授与されず、女性差別のせいだとして批判があったとか。
ウルフ賞はイスラエルのウルフ財団が主催する、農業、化学、数学、医学、物理学、芸術の分野で優れた業績を上げた人に贈られる賞です。わりとクイズでもよく見る。 ちなみに夫の袁家騮（えん・かりゅう）は袁世凱の孫にあたります。これは知らなんだ。
Q.12 佐藤文隆が命名したのって何？
答え
ビッグバンの直後は宇宙の全ての原子がプラズマ状態にあったため、自由電子のトムソン散乱を受けて光子が直進することができないでいましたが、約37万年後、温度が下がったことで水素・ヘリウム原子核が電子を捕獲し始め、光子が直進できるようになりました。この変化を指して「宇宙の晴れ上がり」といいます。
佐藤文隆は富松彰とともにアインシュタイン方程式の解の一つ「トミマツ・サトウ解」を発見したことで有名。アインシュタイン方程式の厳密解には他にもゲーデル解とかシュヴァルツシルト解とかが知られています。
Q.13 存命中の人物として初めてNASAの探査機に名が冠されたのって誰？
答え
宇宙物理の分野で多大な貢献をしたアメリカの物理学者です。宇宙空間物理学1でお世話になりました。太陽風の存在を理論的に予言したことや、磁気リコネクションのモデル「スウィート・パーカーモデル」を考案して太陽フレアの機構を説明したことなどで知られます。
探査機の名前は「パーカー・ソーラー・プローブ」。講義でもなんか言ってたような言ってなかったような。
Q.14 雲の形態「フラクタス」の原因となるのって何？
答え
密度・速度の異なる流体が上下に接しているときに発生する不安定性。
ケルビンはケルビン卿ことウィリアム・トムソン、ヘルムホルツは自由エネルギーで同じみヘルマン・フォン・ヘルムホルツです。Q.10でヤングが三色説を提唱したと書きましたが、ヘルムホルツは彼の説を発展させたヤング＝ヘルムホルツの三色説を提唱しています。こういった意外なところ同士の繋がりを知れるのもクイズの醍醐味だと思います。
荒木健太郎さんは『天気の子』の監修を務めた方。この人もちょくちょくクイズで見る気がする。なみなみしとる雲いた！
— 荒木健太郎 (@arakencloud) December 6, 2020
この雲の名前は「フラクタス（fluctus）」，ラテン語で波という意味で，ケルビン・ヘルムホルツ不安定という密度・流速の異なる大気層が上下に接しているときに発生する不安定を可視化した雲です．時間変化が大きく，見つけてから数分で不安定解消して消えてしまいました． pic.twitter.com/QmiBh3opCO
流れがない場合に下層の流体より上層の流体の方が密度が大きい場合に起こる不安定性はレイリー・テイラー不安定性です。覚えてましたか？僕は余裕で忘れていました。
Q.15 粒子の「スピン」の概念を最初に提唱したのって誰？
答え
「クローニッヒ・ペニーのモデル」や「クラマース・クローニッヒの関係式」で知られるドイツの物理学者です。スピンの概念を最初に考案するもヴォルフガング・パウリに酷評されたことで発表を見送っていたところ、ジョージ・ウーレンベックとサミュエル・ハウシュミットに発表者の立場を取られてしまいました。悲しい。「スピン」という名を与えたのはウーレンベックでした（この辺の話は量子力学2でやってた気がする）。
ウーレンベックの義理の娘にあたるカレン・ウーレンベックは2019年に女性初のアーベル賞受賞者となった数学者。つよつよ血縁だ。
Lv.4
ぼちぼち難易度表記が非クイズ民に意味をなさなくなってくる頃合いです。読み物として楽しんでもらえればと思います。クイザーならまだいけるやろ（適当）
Q.16
電子殻の軌道にK殻、L殻、…と名前をつけたのって誰？
答え
X線の散乱の研究で知られるイギリスの物理学者。周期表の原子番号の概念を提示したり原子内の荷電粒子が原子量の約半分であることを示したほか、1906年には特性X線を発見し、この功績により1917年のノーベル物理学賞を受賞しました。
関連して、1913年にはヘンリー・モーズリーが特性X線の波長の逆数の平方根が原子番号と比例関係にある（モーズリーの法則）ことを発見しました。モーズリーもノーベル賞受賞確実と思われていましたが、第1次世界大戦中のガリポリの戦いで戦死したため受賞は叶いませんでした。人間って愚かだ。
Q.17 デンマーク初の人工衛星に名が冠されているのって誰？
答え
導線近くに置いた磁針が電流により力を受けることを見出し、電磁気学の端緒を開いたデンマークの物理学者です。単位磁極に働く力が1dynの時の磁場の強さを1とするCGS単位Oe（エルステッド）はこの人由来です。なんでOe？ってなりますが、エルステッドはデンマーク語でØrstedと表記し、この「Ø」はよく「oe」で代用されるので、多分ここからだと思います。ごめんなさい予想です、僕は知りません。
その他ドクニンジンからピペリジンを抽出・単離、金属アルミニウムの精製など化学分野にも業績を残しています。 弟のアネルス・サンデー・エルステッドはデンマーク首相も務めた政治家らしい。
Q.18 インピーダンスの概念を導入したのって誰？
答え
ケネリー・ヘヴィサイド層やヘヴィサイド単位系などで名前を聞くイギリスの物理学者。インダクタンスやコンダクタンスなども合わせて導入したほか、同軸ケーブルを発明しています。当初20式であったマクスウェル方程式を現在の４式にまとめたのもこの人です。
解析学の問題を代数的に解く「演算子法」を考案しましたが、数学的厳密性に欠けていた為議論の的になりました。これに対しヘヴィサイドは「私は消化のプロセスを知らないからといって食事をしないわけではない」という有名な反論を残しています。なお、この演算子法は現在ラプラス変換として知られるものとほぼ等価なものだったらしいです。
Q.19 「クォーク」の名の由来となったフレーズ"Three quarks for Muster Mark!"が登場する小説って何？
答え
『ユリシーズ』などで知られるアイルランドの小説家ジェイムズ・ジョイスの最後の小説で、「ジョイス語」という独特の言語表現を含むなどあまりの難解さで知られた作品です。最初の単語はriverrun、最後の単語はthe。日本語への翻訳は不可能とされていましたが、翻訳家の柳瀬尚紀によって完訳がなされました。クイズ的にはド有名なのでこの辺りは大体の人が知ってると思います。
フレーズ内の"quarks"ってのは海鳥の鳴き声を指しているらしいです。読んでないからよく分かりませんが。 クォークの命名はクォークの提唱者の1人であるマレー・ゲルマン。ちなみにレプトンの命名はレオン・ローゼンフェルト。
Q.20 「光学コヒーレンスの量子論への貢献」でノーベル物理学賞を受賞したのって誰？
答え
2005年のノーベル賞を受賞したアメリカ人物理学者。現在様々なところで利用されているレーザー光の技術は彼の論文が基礎となっており、「量子光学の父」と呼ばれています。
多分ですがこの人は物理の業績よりも、イグ・ノーベル賞の授賞式で紙飛行機を掃除するモップ係を亡くなる2018年まで務めていたことの方が有名だと思われます。ノーベル賞を受賞した2005年のみ授賞式を欠席。めちゃカッコいい。ところでグラウバー亡き今誰がモップ係をやっているんでしょうか。軽く調べてみましたが分かりませんでした。有識者いれば教えてください。
Lv.5
最後は一気に10問いきます。1問でも分かれば凄い！と思う！ クイズプレーヤーは目標…5問くらい？
Q.21
弟が統一ドイツの初代大統領であるのって誰？
答え
原子核の質量公式「ベーテ＝ワイツゼッカーの式」などに名を残すドイツの原子物理学者。星内部での原子核反応（ppチェイン、CNOサイクル）を発見するなど天文学者としての顔でも知られます。第二次大戦中にはマンハッタン計画の発端となった原爆製造研究プロジェクトをハイゼンベルグと共に立ち上げ、その責任者となっています。
弟の名はリヒャルト・フォン・ワイツゼッカー。ドイツの敗戦40周年に際して行った「荒れ野の40年」演説の中で「過去に目を閉ざす者は現在に対しても盲目となる」と述べ、国民に過去の戦争責任と向き合うよう説いたことで有名です。
Q.22 日本人で初めてアインシュタインに会ったのって誰？
答え
大正・昭和期の物理学者。1907年にヨーロッパへ留学した際にアインシュタインと会い、帰国後には日本に相対論を紹介しました。
江戸時代の学者三浦梅園、帆足万里の業績を発掘したほか、日本科学史学会発足に際してその初代会長に就任するなど科学史研究でも知られ、彼が蒐集した5000冊に及ぶ文献は九州大学に「桑木文庫」として保存されています。 兄に日本人の手による最初の哲学概論書『哲学概論』の著者であり、日本に新カント派哲学を紹介した哲学者の厳翼がいる。
Q.23 「日本魔鏡」の研究で理学博士号を取得したのって誰？
答え
日本で初めてX線写真を撮ったことで多分一番有名な物理学者。
魔鏡は表面に微細な凹凸があるために壁などに反射光を当てると模様が見えるというもの。この研究についての論文により、学位請求論文による理学博士号取得者第１号となりました。 また、ドイツ留学時に書いた炭素材料による電気抵抗の温度依存性についての論文が外国の学術雑誌に掲載された最初の日本人主著論文となったほか、海外で博士号を取得した最初の日本人となるなど、いろいろ凄いお方。東京数学物理学会（現在の日本数学会、日本物理学会）の初代会長も務めました。 ベクレルの放射線発見のニュースに刺激を受けて、蛍が放つ光からも放射線が出ているのではないかと考え、これに「渣蛍線（さけいせん）」と名付けています（なお、これは誤り）。
Q.24 ガリレオに先駆けて落体の実験を行ったのって誰？
答え
ピサの斜塔での実験で落体の法則を確認したガリレオの逸話は有名ですが、実際には行っておらず、弟子のヴィンツェンツォ・ヴィヴィアーニによる創作話であるといわれています。この弟子さんも「ヴィヴィアーニの定理」で有名な人です。
ステヴィンは落体の法則をガリレオに先駆けて発見したほか、力の平行四辺形の法則の発見、（現在とは異なる形ではあるが）小数を初めて用いたことなどで知られるオランダの数学者です。小数表記に現在のような小数点を用いた方法を考案したのは対数の考案でも知られるジョン・ネイピア。
Q.25 東京大学名誉博士の称号を2番目に授与されたのって誰？
答え
凝縮系、強相関電子系分野の創始者の1人に位置付けられる物性物理の理論家。「磁気および無秩序系の電子構造の基礎理論研究」でネヴィル・モット、ヴァン・ヴレックとともに1977年のノーベル物理学賞を受賞しています。
柏キャンパスの物性研究所には名誉博士号授与を記念して桂の木が植樹されており、その足元の記念碑には彼の有名な言葉"More is Different"が刻まれています。 ちなみに名誉博士号1番目はインドの経済学者アマルティア・セン。こちらもノーベル賞受賞者です。
Q.26 ラグランジュが提示した「与えられた境界を持つ極小曲面を決定せよ」という問題に石鹸膜を用いて実験的解答を得、その問題に名を残すのって誰？
答え
昨年の記事にシャボン玉の話があったので、関連しての問題です。物理よりは数学っぽい話題ですが、プラトーは一応物理学者とのことなのでいいということにします。
プラトー問題（キルヒホッフ・プラトー問題とも）を理論的に解決したのはアメリカの数学者ジェス・ダグラスで、この業績により第1回フィールズ賞を受賞しています。 プラトーは初期のアニメーション機器「フェナキストスコープ」の発明でも有名。
Q.27 反陽子が存在するかどうかで賭けをして負けたのって誰？
答え
ニュートリノのヘリシティ（粒子の角運動量の運動方向成分）を測定したGoldhaber-Grodzins-Sunyarの実験で知られるアメリカの物理学者です。物理学ゼミナールで出会いました。1940年に妻のガートルードとともにβ線の正体が電子であることを突き止めています。
反陽子はオーウェン・チェンバレンとエミリオ・セグレによって発見され、これによってゴールドハーバーはなかなかの額を失ったそうです。また、これを受けて宇宙の物質と反物質の量の違いを説明するために「ユニバーソン」という粒子の存在を推測しています。 賭けをした相手はHartland Snyder。（…誰？）
Q.28 彗星の尾が太陽の反対側に伸びる現象に初めて説明を与えたのって誰？
答え
電磁気学を専門としたアイルランドの物理学者。マイケルソン・モーリーの実験を受け、ローレンツとは独立にローレンツ収縮の概念を考案したことで知られます。
電子を意味する"electron"を命名したジョージ・ストーニーの甥にあたる。
Q.29 与謝野晶子の兄って誰？
答え
第8代電気学会会長を務めた電気工学者。東大に電気工学科を創設したという情報を見たが裏が取れなかった。
「複数の直流電源・電気抵抗を持つ電気回路を、内部抵抗を含む単一の直流電源に置き換えられる」というテブナンの定理をシャルル・テブナンとは独立に発見しており、このため同定理はしばしば「鳳-デブナンの定理」と言われます。
Q.30 日本で最初に書かれた物理学書って何？
答え
ヨハネス・ボイスの著書を江戸時代の洋学者青地林宗が翻訳したもの。青地林宗は幕府天文方の翻訳方としてゴローウニンの日記の翻訳（『遭厄日本紀事』）のほか多数の書物の翻訳を行いました。
三女は「日本化学の祖」川本幸民の、四女は蘭学者高野長英の妻。川本は後に『気海観瀾』を増補した『気海観瀾広義』を書いています。 また、弟子の堀内素堂はフーフェラントの著書を翻訳して日本最初の小児科医学書『幼幼精義』を書いています。
終わりに
いかがでしたでしょうか。面白いと思ってくださる方もいればあまり価値を感じずつまらなかったと思う方もいることでしょう。でも知識なんて所詮そんなもんです、つまるところ調べれば出てくる情報なのでこれを脳内にストックすることに実質的な価値は無いのかもしれません。しかし元々知らなかったことを知れて嬉しい、そういう小さな知的好奇心がクイズのモチベーションにあります。少なくとも僕はそうです。この記事の問題で皆さんのそういった知的好奇心を少しでも刺激することができたなら作者冥利に尽きます。
また、記事内の問題・解説で書いた内容は一通り裏どりをしてありますが、誤りを含んでいる可能性もありますので情報の取り扱いには一応ご注意ください。何か明らかな誤りに気づいた方がいればTwitterのDMなどで伝えていただけると幸いです。
物理学科 Advent Calendar 2022