ジョン・レピー
アメリカの物理学者
ジョン・デイビッド・レピー
生まれる（1931年2月16日）1931年2月16日
ニュージャージー州レイクハースト[1]
母校コネチカット大学、イェール大学
受賞歴オリバー・E・バックリー賞（2026年）
科学者としてのキャリア
フィールド超流体の量子特性
機関イェール大学、コーネル大学
博士課程の指導教員CTレーン
Webサイトphysics.cornell.edu/john-reppy

ジョン・デイビッド・レピー（1931年2月16日生まれ）は物理学者であり、コーネル大学ジョン・L・ウェザリル物理学名誉教授である。彼はヘリウムなどの超流動体の量子特性を研究している。彼の実験は、超流動体におけるトポロジカル相転移の最初の証拠を示した。[2]

レピーは長年にわたり著名なロッククライマーとしても活躍しており、特にアメリカ北東部において、広く知られる数々の登山ルートを確立しました。

幼少期と教育

ジョン・デイビッド・レピーは1931年2月16日、ニュージャージー州レイクハーストに生まれました。父はアメリカ海軍航空基地に駐留し、海軍の軽航空機の揚力ガスとしてヘリウムを扱っていました。一家は父の軍務の赴任に伴い、ほぼ毎年転居しました。第二次世界大戦前の真珠湾への配属もその一つです。1943年、父は西太平洋に派遣され、残りの家族はコネチカット州ハダムネックに定住しました。

コネチカット州で、ジョン・レピーは爬虫類学、地質学、ロッククライミングに興味を持ち、地元の採石場を探検しました。彼は1950年に高校を卒業しました。[1]

レピーはすぐにコネチカット大学に入学し、夏期講習に参加した。数学を専攻したが、熱力学の講師であるチャールズ・レイノルズのもとで働き始めた。この頃、レピーは同じく学生だったデイビッド・M・リーと親しくなった。レピーは1954年にコネチカット大学で数学と物理学の学士号を取得し、2年後には同大学で修士号も取得した。[3]

1956年、レピーはイェール大学のセシル・T・レーン率いる低温実験グループに加わった。博士課程の一環として、レピーはジェシー・ビームズの設計を応用し、真空中で液体ヘリウムの容器を回転させ、ヘリウムの角運動量を測定する装置を製作した。彼は1960年に博士論文を完成させ、[1]、1961年にイェール大学から博士号を取得した。[4]レピーは1961年、国立科学財団（NSF）フェローシップを得て、オックスフォード大学でニコラス・カーティ と共に研究を行った。[1]

ロッククライミング

1950年代から60年代にかけて、レピーはコネチカット州のラギッド山で活躍し、サム・ストライバートと共に多くの初登頂に協力し、地域のガイドブックの出版にも携わりました。ニューハンプシャー州キャノン山の有名なレピーズ・クラックは彼の名を冠しており、彼はシャワンガンク山脈をはじめとする多くのルートの初登頂を達成しています。彼はメイン州カタディン山の長距離アルパインロッククライミングであるアルマジロにも初期に挑戦しました。さらに、彼はイギリス、アルプス山脈、そしてアメリカ西部でも広範囲に登山を行っています。

レピーは、10代の頃にロッククライミングに興味を持ったのは、第二次世界大戦中にコネチカット州東部で電子機器材料の需要増加に対応して小規模な露天掘り雲母鉱山が再開されたことに関係していると語っている。[5] [6]

レピーは、イギリスで学んだいわゆる「クリーンクライミング」技術をアメリカで初めて実践した登山家の一人です。当時のほとんどの登山家がピトンを使ってハンマーで崖を登っていたのに対し、レピーはナットの使用法の導入に貢献しました。当時、ナットはトラックの車輪の六角ナットをナイロン製の紐で結んだものでした。ピトンとは異なり、ナットはハンマーを使わずに設置・取り外しができ、岩に永久的な損傷を与えることがありません。この技術により、設置がより容易かつ迅速になり、困難な登攀も容易になります。ロッククライミングにおける多くの進歩はこの方法によって可能になりました。アメリカにおけるこのトレンドの功績として、イヴォン・シュイナードとジョン・スタナードが挙げられます。[7]

科学者としてのキャリア

レピーは1962年にコネチカット州ニューヘイブンに戻り、エール大学で4年間助教授を務めた。1966年にはコーネル大学物理学部に着任し、1987年にはジョン・ウェザリル物理学教授に就任した。[4] コーネル大学の物理学教授として、彼は超流体の量子特性、特に低次元系における境界条件と相転移を研究している。

1978年、レピーとデイビッド・J・ビショップは、ヘリウムをコーティングしたマイラーシートの慣性モーメントを測定し、相転移を研究した。[8] [2]彼らは、層流超流動とバルク挙動の間に重要な違いを発見した。[2] デイビッド・ロバート・ネルソンとJ・マイケル・コスターリッツは、ベレジンスキー・コスターリッツ・サウレス転移とレピーとビショップの実験との関係を研究し、位相的秩序を特定した。[2]

物理学者の間では、超流動 ヘリウム4中の原子は、その相互作用が強すぎるため、本来の意味でのボーズ・アインシュタイン凝縮体ではないという点で概ね一致している。レピーは例外として、バイコールと呼ばれるスポンジ状のガラスのナノメートルサイズの細孔に閉じ込められた微量のヘリウムを研究した。細孔によって原子間の距離が離れているため、互いにあまり干渉し合うことはないものの、ヘリウムは依然として三次元流体のように振舞う。1983年、レピーらは、ヘリウムが真のボーズ・アインシュタイン凝縮体としてガラス内を移動していることを示唆する結果を報告した。[9]

レピーの研究グループは、同じくコーネル大学のデイビッド・M・リーとロバート・C・リチャードソンと密接な関係にあります。彼らは、ヘリウム3氷の超流動性に関する発見により、ダグラス・D・オシェロフと共に1996年のノーベル物理学賞を受賞しました。リーはノーベル賞受賞スピーチで、この発見につながった実験におけるレピーの「並外れた技術的創意工夫」を称賛しました。スピーチの中で、リーはレピーについて他の場面でも言及し、彼の研究が関連する洞察を裏付けるのに役立ったと述べています。[10]

レッピーの1983年以降の研究は、2001年のノーベル物理学賞の少なくとも周辺的な位置を占めていた。この賞は、コロラド州ボルダーにあるJILAのエリック・コーネルとカール・ウィーマン、そしてマサチューセッツ工科大学のヴォルフガング・ケッテルレに授与された。ケッテルレによると、ボーズ・アインシュタイン凝縮は1924年に予言され、数十年前に液体ヘリウムで観測されていたという。ケッテルレは、レッピーによる物議を醸した以前の主張を認めている。ケッテルレは、レッピーがこの発見を彼に伝え、優先権主張は正当であると述べた。「結果は決定的なものだったと思う」とケッテルレは述べたと伝えられている。共同受賞者のウィーマンは、レッピーの主張は「かなり無理がある」とし、「ケッテルレは寛大だ」と述べたと伝えられている。[9]

これとは別に、コーネル大学の物理学研究所の研究は、銀河の形成に重要な役割を果たし、ビッグバン後のほんの一瞬の「相転移」によって発生した可能性がある仮説上の物体である宇宙ひもの理論を検証するために使用されました。[11]

受賞歴

レピーは数々の賞を受賞しており、 1981年にはフリッツ・ロンドン記念賞、 2000年にはNASA微小重力基礎物理学プログラムへのリーダーシップと支援に対してNASA功労賞も受賞している。また、1988年に米国科学アカデミーの会員でもある。[3] [12] 2025年には、2026年度オリバー・E・バックリー賞がレピー、デイビッド・J・ビショップ、グウェンダル・フェーヴ、マイケル・マンフラの4人に授与された。受賞理由は、「ヘリウム薄膜における超流動相転移における渦の役割を明らかにし、分数量子ホール効果における準粒子のエノニック編組統計を観測し、二次元における位相的励起の重要性を確立した画期的な実験」であった。[2]

参考文献

  1. ^ abcd Reppy, John D. (2022年3月10日). 「ヘリウム研究65周年の回顧」. Annual Review of Condensed Matter Physics . 13 (1): 1– 12. Bibcode :2022ARCMP..13....1R. doi : 10.1146/annurev-conmatphys-031620-105045 . ISSN  1947-5454. S2CID  247388597. 2022年3月21日閲覧。
  2. ^ abcde 「物理学者ジョン・レピーがバックリー賞を受賞｜物理学部」physics.cornell.edu 2025年11月11日. 2025年12月2日閲覧。
  3. ^ ab 「2004 Charles A. Reynolds Distinguished Lecture in Physics」（PDF）コネチカット大学物理学部、2004年7月。
  4. ^ ab “Reppy, John David”. American Institute of Physics . 2022年3月21日閲覧。
  5. ^ 「コネチカットでの登山」Ragged Mountain Foundation. 2008年12月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  6. ^ 「1964年版ラギッドマウンテン登山ガイド」MCIS.western.edu. 2008年11月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  7. ^ 「Classic Northeast Climbs」アパラチアン・マウンテン・クラブ。
  8. ^ Bishop, DJ; Reppy, JD (1978-06-26). 「二次元He4薄膜における超流動転移の研究」. Physical Review Letters . 40 (26): 1727– 1730. doi :10.1103/PhysRevLett.40.1727. ISSN  0031-9007.
  9. ^ ab Cho, Adrian (2002年2月22日). 「物質の新しい状態はそれほど新しいものではないのか？」Science Now. 2011年9月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年1月6日閲覧。
  10. ^ Lee, David M. (1996年12月7日). 「液体ヘリウムの異常な相」(PDF) . ノーベル賞ウェブサイト. 2009年1月6日閲覧. {{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です
  11. ^ 「低温物理学における画期的な進歩」（プレスリリース）ノーベル賞ウェブサイト。1996年10月9日。 2009年1月6日閲覧。
  12. ^ “ジョン・レピー教授、NASAメダルを受賞”. NASA. 2000年5月5日. 2001年3月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。

さらに読む

  • 「物理学者によれば、超固体は無秩序性に依存している」PhysicsWorld.com
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