Einstein's miracle year - Larry Lagerstrom

アインシュタイン 奇跡の年 / ラリー・レーガーストロム

翻訳: Yasushi Aoki 校正: Eriko T

As 1905 dawned,

1905年が明けた時

the soon-to-be 26-year-old Albert Einstein faced life as a failed academic.

26歳になろうとしていたアインシュタインは 学者として失敗した人生に直面していました

Most physicists of the time would have scoffed at the idea

当時の物理学者の多くは 一介の事務員が

that this minor civil servant could have much to contribute to science.

科学に貢献しようなどという考えを あざ笑ったことでしょう

Yet within the following year,

しかしアインシュタインは

Einstein would publish not one,

この年に １本でも

not two,

２本でも

not three,

３本でもなく

but four extraordinary papers, each on a different topic,

４本もの画期的な論文を 異なるテーマで書き

that were destined to radically transform our understanding of the universe.

人類の宇宙に対する理解を 大きく変えることになりました

The myth that Einstein had failed math is just that.

アインシュタインが数学で落第した というのは俗説にすぎず

He had mastered calculus on his own by the age of 15

15歳の時には既に独学で 微積をマスターしていました

and done well at both his Munich secondary school

ミュンヘンのギムナジウムでも

and at the Swiss Polytechnic,

数学と物理の教育を専攻した —

where he studied for a math and physics teaching diploma.

スイス連邦工科大学でも 成績は優秀でした

But skipping classes to spend more time in the lab

しかし授業をよくサボって 実験室にいたことや

and neglecting to show proper deference to his professors

教授にあまり敬意を 払わなかったことで

had derailed his intended career path.

進路が狂うことになります

Passed over even for a lab assistant position,

実験助手の仕事すら得られず

he had to settle for a job at the Swiss patent office,

友人の父親の口利きで

obtained with the help of a friend's father.

スイス特許庁での職に 就くことになりました

Working six days a week as a patent clerk,

週６日 特許事務官として 働きながらも

Einstein still managed to make some time for physics,

物理学を研究する時間を見つけ

discussing the latest work with a few close friends,

親しい友人たちと 最近の研究について議論し

and publishing a couple of minor papers.

論文の発表もしていました

It came as a major surprise

そんな中 1905年3月に

when in March 1905 he submitted a paper with a shocking hypothesis.

衝撃的な仮説を提出したのは 大きな驚きと言えるでしょう

Despite decades of evidence that light was a wave,

何十年にも渡り 光は波だと示されていたにもかかわらず

Einstein proposed that it could, in fact, be a particle,

アインシュタインは 光が粒子であり得ることを提示し

showing that mysterious phenomena, such as the photoelectric effect,

光電効果のような 不思議な現象が

could be explained by his hypothesis.

彼の仮説でうまく説明できることを 示しました

The idea was derided for years to come,

彼のアイデアは 嘲笑されることになりましたが

but Einstein was simply twenty years ahead of his time.

それは単に彼が世の中より 20年先んじていたからに過ぎません

Wave-particle duality was slated to become a cornerstone of the quantum revolution.

粒子と波動の二重性は 量子力学革命の礎となったのです

Two months later in May, Einstein submitted a second paper,

２ヶ月後の５月に アインシュタインは ２本目の論文を提出します

this time tackling the centuries old question of whether atoms actually exist.

今回は「原子は実際に存在するのか」という 数百年来の疑問に挑戦するものでした

Though certain theories were built on the idea of invisible atoms,

それまでにも目に見えない 原子の考えに基づく理論はありましたが

some prominent scientists still believed them to be a useful fiction,

原子は物理的な実体のない 有用なフィクションにすぎないと見なす人が

rather than actual physical objects.

高名な科学者にも 少なくなかったのです

But Einstein used an ingenious argument,

アインシュタインは 巧妙な議論を展開し

showing that the behavior of small particles

ブラウン運動と呼ばれる —

randomly moving around in a liquid, known as Brownian motion,

小さな粒子が液体中を ランダムに動く現象が

could be precisely predicted

無数の見えない 原子の衝突により

by the collisions of millions of invisible atoms.

正確に予測できることを 示しました

Experiments soon confirmed Einstein's model,

アインシュタインのモデルは その後すぐ実験的に証明され

and atomic skeptics threw in the towel.

原子懐疑論者も 降参することになりました

The third paper came in June.

３番目の論文ができたのは ６月でした

For a long time,

アインシュタインは

Einstein had been troubled by an inconsistency

物理学の２つの 基本原理の間の

between two fundamental principles of physics.

非一貫性に ずっと頭を悩ませていました

The well established principle of relativity,

相対性は ガリレオまで遡る

going all the way back to Galileo,

確立された原理で

stated that absolute motion could not be defined.

絶対運動は定義できないものと されていました

Yet electromagnetic theory, also well established,

一方これも良く確立されていた 電磁気理論では

asserted that absolute motion did exist.

絶対運動は存在する とされていました

The discrepancy, and his inability to resolve it,

この矛盾を 解決できずにいることで

left Einstein in what he described as a state of psychic tension.

アインシュタインは彼の言うところの 精神的緊張状態に陥りました

But one day in May,

しかし５月のある日

after he had mulled over the puzzle with his friend Michele Besso,

親友のミケーレ・ベッソと一緒に この難問を考察した後

the clouds parted.

雲間から光が差しました

Einstein realized that the contradiction could be resolved

時間と空間は

if it was the speed of light that remained constant,

観測者により 相対的なものであるが

regardless of reference frame,

基準座標系に関わらず 光の速度は一定であるとすると

while both time and space were relative to the observer.

矛盾を解決できることに 気付いたのです

It took Einstein only a few weeks to work out the details

特殊相対性理論として 知られることになる

and formulate what came to be known as special relativity.

この理論の定式化には 数週間しか かかりませんでした

The theory not only shattered our previous understanding of reality

この理論はそれまでの現実の理解を 打ち崩しただけでなく

but would also pave the way for technologies,

粒子加速器からGPSまで

ranging from particle accelerators,

様々な技術への

to the global positioning system.

道を開くことになりました

One might think that this was enough,

もう十分と思うかもしれませんが

but in September,

９月には

a fourth paper arrived as a "by the way" follow-up to the special relativity paper.

４番目の論文が 特殊相対性理論の 論文への付け足しとして書かれました

Einstein had thought a little bit more about his theory,

自分の理論について 考えていたアインシュタインは

and realized it also implied that mass and energy,

物質とエネルギーというのは

one apparently solid and the other supposedly ethereal,

実体あるものと ないものという 違いに関わらず

were actually equivalent.

実は等価であることが導けると 気付いたのです

And their relationship could be expressed in what was to become the most famous

両者の関係は 単純な方程式で表すことができ

and consequential equation in history:

それが歴史上最も重要 かつ有名な方程式

E=mc^2.

E = mc^2 です

Einstein would not become a world famous icon for nearly another fifteen years.

その後も15年近く アインシュタインは さほど世に知られずにいました

It was only after his later general theory of relativity was confirmed in 1919

彼が有名になったのは 後に発表した一般相対性理論が

by measuring the bending of starlight during a solar eclipse

1919年の日食の際に観測された 星の光の湾曲で実証され

that the press would turn him into a celebrity.

メディアに大きく 取り上げられたためでした

But even if he had disappeared back into the patent office

しかしたとえ彼が その後特許庁に戻って

and accomplished nothing else after 1905,

何を成し遂げることも なかったとしても

those four papers of his miracle year

この奇跡の年の ４篇の論文によって

would have remained the gold standard of startling unexpected genius.

アインシュタインは予期せぬ驚くべき天才の例として 記憶され続けたことでしょう