テオドール・フォン・カルマン

テオドール・フォン・カルマン
1957年のフォン・カルマン
生まれる（1881年5月11日）1881年5月11日
ブダペスト、オーストリア＝ハンガリー帝国
死亡1963年5月6日（1963年5月6日）（81歳）
アーヘン、西ドイツ
休憩所ハリウッド・フォーエバー墓地ハリウッド、カリフォルニア州、米国
市民権
  • ハンガリー
  • アメリカ合衆国
母校
知られている
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受賞歴
科学者としてのキャリア
フィールド航空宇宙工学
機関
論文座屈強度に関する調査 （1908年）
博士課程の指導教員ルートヴィヒ・プラントル[ 2 ]
博士課程の学生
[ 2 ]

セオドア・フォン・カルマン（ハンガリー語：( szőllőskislaki ) Kármán Tódor [(søːløːʃkiʃlɒki) ˈkaːrmaːn ˈtoːdor]、1881年5月11日 - 1963年5月6日）は、ハンガリー出身のアメリカの数学者、航空宇宙技術者、物理学者であり、航空学と宇宙飛行学の分野で活躍した。彼は、超音速および極超音速の気流を特徴付ける空気力学の重要な進歩に貢献した。人間が定義した宇宙空間の境界は、彼の功績を称えて「カルマン線」と名付けられている。 [ 3 ]カルマンは20世紀の傑出した空気力学理論家と見なされている。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

若いころ

テオドール・フォン・カルマンは、当時オーストリア＝ハンガリー帝国の一部であったブダペストのユダヤ人家庭に、ヘレーネ（コンまたはコーン、ハンガリー語：コーン・イルカ）とモール・カルマンの息子としてカルマン・トードルとして生まれた。[ 1 ]彼の先祖には、プラハのゴーレムの製作者と言われているラビ・ユダ・レーブ・ベン・ベザレルや、ゾハルについて書いたラビ・モーゼス・クニッツがいる。[ 1 ]彼の父モールは著名な教育者で、ハンガリーの学校制度を改革し、ブダペストにミンタ・ギムナジウムを設立した。彼は影響力のある人物となり、文部省の委員となり[ 7 ]、「皇帝の従弟である若い大公の教育計画」を担当した。 1907年にモール・カルマンは貴族に叙せられたが、セオドアは後にこう述べている。[ 8 ]

貴族の称号を受けるには、父は土地を所有していなければなりませんでした。幸いにもブダペスト近郊に小さなブドウ園を所有していたので、皇帝は父に「フォン・ショルズキスラキ（小さなブドウ）」という称号を授けました。ハンガリー人の私にとっても、この称号はほぼ発音できないので、私はこれを「フォン」と短縮しました。[ 8 ]

セオドアには3人の兄弟（エレメール・カルマンを含む）と1人の妹ジョセフィーヌがいた。6歳の時には「大規模な暗算」ができた。 [ 9 ]例えば6桁の数字の掛け算[ 8 ]など。父親はセオドアの数学教育に反対し、息子が天才児や奇人になることを恐れていた。[ 9 ]彼は父親と父親の教え子から家庭教師を受け、後にブダペストのミンタ・ギムナジウムに入学した。ミンタでの最後の年に「ハンガリー全土で最も優秀な数学と科学の学生に贈られる」エトヴェシュ賞を受賞した。 [ 9 ] [ a ]

彼はブダペストの王立ヨーゼフ工科大学（ブダペスト工科経済大学）で工学を学んだ。1902年に機械工学の学位を取得して卒業し、論文は「水平面によって丸い端を支えられた重い棒の運動」であった。その後、オーストリア＝ハンガリー帝国軍の砲兵士官候補生として1年間勤務した。[ 9 ] 1903年から1906年まで王立ヨーゼフ工科大学の助手として働いた。1906年にドイツ帝国に移り、ゲッティンゲン大学でルートヴィヒ・プラントルに加わり、1908年に「大規模構造物の座屈の数学的モデル」に関する研究で博士号を取得した。[ 9 ]ゲッティンゲンで4年間教鞭を執った。1913年、ドイツの名門大学であるアーヘン工科大学の航空研究所所長に就任した。アーヘン工科大学での彼の在籍期間は、第一次世界大戦中の1915年から1918年までオーストリア・ハンガリー帝国軍に従軍し、初期のヘリコプターであるペトロツィ・カルマン・ジュロヴェツを設計したことで中断された。[ 9 ]

戦後、1919年、カルマンは母と妹のヨゼフィーネと共にアーヘンに戻った。彼の教え子の中にはグライダーに興味を持つ者もおり、レーン＝ロッシッテン協会の競技会を航空学の進歩の機会と捉えていた。カルマンはヴォルフガング・クレンペラーに競技用グライダーの設計を依頼した。[ 11 ]

ジョゼフィーヌは兄セオドアに国境を越えて科学を広めるよう奨励した。彼らは1922年9月にインスブルックで最初の国際力学会議を開催した。その後の会議は国際理論・応用力学連合として組織された。[ 12 ]

1926年、カルマンは初めてカリフォルニア工科大学から風洞建設のためにアメリカに招聘された。[ 13 ] [ 9 ] 1930年、彼はカリフォルニア工科大学グッゲンハイム航空研究所（ GALCIT ）の常勤所長に招聘され、彼の母と妹のジョセフィンもカリフォルニアに移住した。[ 9 ]

移民とJPL

1931 年のセオドア・フォン・カルマンの素描
1940年にジェット推進研究所で働いていたフォン・カルマン（中央）

ヨーロッパにおけるナチズムの動向を懸念したカーマンは、1930年にカリフォルニア工科大学（GALCIT）のグッゲンハイム航空研究所の所長に就任した。 [ 13 ]所長職には研究助手を雇う条件が含まれており、カーマンはアーヘンで3年間研究していたアメリカ人のフランク・ワッテンドルフを選んだ。 [ 14 ]

もう一人の学生、アーネスト・エドウィン・セクラーは、航空機の信頼性の高い機体を作るという問題に取り組み、カルマンの支援を得て空力弾性についての理解を深めました。

アメリカ陸軍航空隊はカリフォルニア工科大学にJATOロケットの製造を依頼したが、カリフォルニア工科大学は産業界への参入には関心がなかった。1936年、カーマンはアンドリュー・G・ヘイリーの法律顧問を雇い、大学院生のフランク・マリナ、実験ロケット工学の協力者であるジャック・パーソンズ、エドワード・フォーマンと共にエアロジェット社を設立し、JATOロケットモーターの製造を開始した。カーマンは後にアメリカ合衆国に 帰化市民権を得た。

1940年、カーマンは連邦公共事業庁長官ジョン・M・カーモディによって、ワシントン州タコマ郊外で1940年11月7日に発生したタコマ・ナローズ橋崩落事故の調査を任務とする技術者委員会のメンバーに選出された。彼の専門知識は、橋梁に及ぼす空気力の影響、すなわち異常な「ギャロッピング」挙動と最終的な崩落の原因を解明する上で重要な役割を果たした。彼は土木技師オスマー・アマンとグレン・B・ウッドラフと共に、1941年3月28日に報告書「タコマ・ナローズ橋の崩落」[ 15 ]を発表した。

第二次世界大戦中のドイツの活動は、アメリカ軍のロケット研究への関心を高めた。1943年初頭、アメリカ陸軍航空軍資材司令部の実験工学部は、イギリスの情報筋からカーマンに、ドイツのロケットが100マイル（160キロメートル）以上を飛行できるという報告書を送付した。1943年8月2日付の手紙で、カーマンは陸軍に対し、ドイツの計画に関する分析とコメントを提出した。[ 16 ]

1944年、彼とGALCIT関係者はジェット推進研究所（JPL）を設立した。JPLは現在、連邦政府の資金援助を受け、 NASAとの契約に基づきカリフォルニア工科大学が管理・運営する研究開発センターとなっている。1946年には、アメリカ陸軍航空隊の航空技術を研究する科学諮問グループの初代議長に就任した。また、NATOの航空力学研究監督グループであるAGARD （1951年）、国際航空科学評議会（1956年）、国際宇宙航行アカデミー（1960年）、そしてブリュッセル南部のシント＝ゲネシウス＝ローデにあるフォン・カルマン流体力学研究所（1956年）の設立にも尽力した。

彼は最終的に超音速運動の重要人物となり、独創的な論文の中で航空技術者たちが「超音速運動の分野に通じる閉ざされた扉を激しく叩いている」と指摘した。[ 17 ]

昨年

1944年6月、フォン・カルマンはニューヨーク市で腸癌の手術を受けた。この手術によって二つのヘルニアが発生し、カルマンの回復は遅かった。9月初旬、ニューヨーク滞在中、彼はラガーディア空港の滑走路でアメリカ陸軍航空軍司令官ヘンリー・H・アーノルド将軍と会見し、アーノルド将軍はカルマンにワシントンD.C.へ異動し、科学諮問グループを率いて軍の長期計画コンサルタントとなるよう提案した。カルマンは9月中旬頃にパサデナに戻り、1944年10月23日に科学諮問グループ（SAG）の職に任命され、1944年12月にカリフォルニア工科大学を去った。[ 18 ]

81歳で、カーマンはホワイトハウスでジョン・F・ケネディ大統領から授与された最初のアメリカ国家科学賞を受賞しました。受賞理由は「航空学の基礎となる科学と工学におけるリーダーシップ、多くの力学分野における効果的な教育と関連する貢献、軍への卓越した顧問としての功績、そして科学と工学における国際協力の促進」でした。[ 19 ]

カーマンは結婚しなかった。 1963年、西ドイツのアーヘンへの旅行中に82歳の誕生日を5日後に控えて亡くなった[ 20 ]。遺体はアメリカ合衆国に返還され、現在のハリウッド・フォーエバー墓地にあるベス・オラム廟に埋葬された[ 21 ]。彼は時折、 「火星人」の一人と称されることもある[ 22 ]。

カルマンの名声は、流体の流れを研究するための数学的ツールの使用[ 23 ]と、その結果を解釈して実用的な設計を導いたことにあります。彼は、現代のジェット機に広く採用されている後退翼の重要性を認識する上で重要な役割を果たしました。

抜粋した寄稿

左のセオドア・フォン・カルマンは、1959 年にアーノルド空軍基地の高速高高度風洞で使用される 2 つのモデルを検査する際に、空軍および NASA の職員に同行しました。ミサイルは、アガード Bとアトラス シリーズ Bです。

具体的な貢献としては、非弾性座屈、円筒周流における非定常後流、層流の安定性、乱流、定常および非定常流における翼型、境界層、超音速空気力学などの理論が挙げられる。また、弾性、振動、伝熱、結晶学など、他の分野にも貢献した。彼の名前は、例えば以下のような多くの概念にも登場する。

選集

本

  • フォン・カルマン、セオドア。バーガーズ、JM（1924年）。一般的な空気力学理論。 2巻、ジュリアス・シュプリンガー。
  • フォン・カルマン、セオドア;ビオット、MA (1940).工学における数学的手法; 工学問題の数学的処理入門. McGraw-Hill. pp.  505. ASIN  B0006AOTLK .
  • フォン・カーマン、セオドア、ビオット、MA (2004).空気力学：歴史的発展の観点から見た選りすぐりのトピックス. ドーバー航空工学書籍. ドーバー出版. p. 224. ISBN 978-0-486-43485-8。
  • フォン・カルマン、セオドア (1956)。T. フォン・カルマン博士 (1902–1951) の著作集。全 4 巻、Butterworth Scientific Publications。
  • フォン・カルマン、セオドア（1961）。低速空気力学から宇宙飛行まで。ペルガモンプレス。ASIN  B000H4OVPO。
  • フォン・カルマン、セオドア。エドソン、L. (1967)。風とその先へ—T.フォン・カルマン 航空分野のパイオニア、宇宙分野のパスファインダー。リトルブラウン。 p. 376.ISBN​ 978-0-316-90753-8。

自伝

カルマンの死から4年後、彼の自伝『風とその彼方』がリー・エドソンとリトル・ブラウン社から出版された。その後、 7つの主要学術誌に著名な著者による書評が掲載された。この本は一般読者向けに書かれた非技術的な内容であったため、トーマス・P・ヒューズ[ 24 ]は、カルマンの研究の技術的背景を考慮すると問題があると指摘した。ヒューズは、カルマンが「数学的分析を可能にする単純化の仮定を見つける才能を示した」と認めた。スタンリー・コーシンは、応用数学者および教師としてのカルマンの才能を認めつつも、この自伝は「人間と彼の自我の結婚」であると指摘している。晩年、カルマンは「世界的なシンポジウムや学会の企画者」であり、「ペンタゴン軍団の上層部のコンサルタント」でもあった[ 25 ] 。

創造性について、カルマンは「最高の創造的思考は組織化されたチームからではなく、静かな自分自身の世界から生まれる」と書いている。[ 11 ] : 307 IBホーリーは評論[ 26 ]の中で、「創造のプロセス、その要素、育成と活用についての鋭い洞察」と評した。ホーリーによれば、カルマンは「陽気に酒を飲み、美しい女性と過ごすこと」を好んでいたという。

J・ケスティン[ 27 ]による熱狂的な書評は、読者に本書を購入して研究し、参考文献として重宝するよう勧めている。一方、チャールズ・ズスキンド[ 28 ]は、カルマンが型破りな（ガミナリー）態度をとったことを批判している。ズスキンドは、本書が「一般論に陥る」のではなく、ヴェルナー・フォン・ブラウンの渡米に対する反応や、薛神仙事件の解明を示すことを期待していた。ズスキンドはまた、カルマンを軍国主義者と評し、「当時居住していた国において、軍当局と生涯にわたって関係を持っていたことを全く恥じない、率直な技術者」と評している。

カーマンの王立協会の回顧録も執筆したシドニー・ゴールドスタインは、自伝[ 29 ]をレビューし、「著名なエンジニアであり科学者であり、温厚で機知に富み、多くの国を旅し、多くの人に知られ、国際協力に尽力し、彼自身の言葉によれば、科学者として軍隊は『最も扱いやすい集団』であると感じていた」と回想している。

栄誉と遺産

ケネディ大統領によるセオドア・フォン・カルマンへの国家科学賞授与。

参照

説明ノート

  1. ^フォン・カルマン自身の賞とコンテストに関する回想：「選ばれた生徒たちは密室に閉じ込められ、創造的で大胆な思考を要求する難しい数学の問題を与えられました。賞を受賞した生徒の教師は大きな名誉を得ることができたため、競争は熾烈で、教師たちは優秀な生徒を育てるために懸命に働きました。私は優秀な成績を持つ生徒たちと競い合い、この賞を競い合い、嬉しいことに優勝することができました。ところで、ハンガリー出身の著名な海外在住科学者の半数以上、そしてアメリカ合衆国の著名な科学者のほぼ全員がこの賞を受賞しています。」 [ 10 ]

参考文献

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  4. ^チャン、アイリス『カイコの糸』ベーシックブックス、1996年、47～60ページ
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  46. ^ 「Enshrinee Theodore Karman」nationalaviation.org . National Aviation Hall of Fame . 2023年2月28日閲覧。

さらに読む

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