三村 剛昂(みむら よしたか、1898年(明治31年)3月1日 - 1965年(昭和40年)10月26日)は、日本の理論物理学者。広島大学名誉教授。一般相対性理論と量子論の統合を目指した「波動幾何学」の共同研究を主導し、広島文理科大学附属理論物理学研究所(のちの広島大学理論物理学研究所)の初代所長を務めた。広島での被爆体験から、戦後は日本学術会議や科学者京都会議で原子力研究や核兵器に反対する立場を取り続けた。

経歴 生い立ちと学生時代 1898年(明治31年)3月1日、広島県竹原(現・竹原市)に生まれる「三村剛昂」『20世紀日本人名事典』日外アソシエーツ、2004年。。第一高等学校を経て、1918年(大正7年)9月に東京帝国大学理学部物理学科へ入学した。同時期に仁科芳雄、萩原雄祐らとともに学び、長岡半太郎の指導を受けて1921年(大正10年)3月に卒業している。

卒業と同時にドイツへの私費留学を予定していたが、長岡の勧めにより広島高等師範学校へ赴任した。その後、関東大震災で実家の材木問屋が被災したことなどが重なり、生涯を通じて海外留学の機会を持たないままとなった。

広島高等師範学校・広島文理科大学 1921年(大正10年)に広島高等師範学校講師、のち教授。1929年(昭和4年)の広島文理科大学創設にともない同大助教授となり、1937年(昭和12年)に教授へ昇任した。

広島高師着任の3年後に赴任した東北帝国大学出身の助川巳之七は、三村の最初の共同研究者となった。両者は新量子論や場の量子論をめぐる研究を進めるとともに、教科書『高等物理学講話』の編纂に着手したが、助川が1932年(昭和7年)に航空機事故で急逝したため全巻の完成には至らなかった。

波動幾何学

1934年(昭和9年)10月、三村は広島文理科大学数学科教授の岩付寅之助らとともに、相対性理論と量子論を包括する統一場理論として「波動幾何学」の共同研究を開始した。同じ月に湯川秀樹が中間子論の着想を得ている。

波動幾何学は、ポール・ディラックがクライン・ゴルドン方程式を一次化してディラック方程式を導いた手法を計量そのものに適用しようとするもので、四次元時空に「時空の状態」を表す波動関数を付随させ、一次化された行列計量を基本量として物理法則を幾何学化する体系であった。その結果、変分原理を必要としない理論体系となっている。

1935年(昭和10年)2月、広島文理科大学欧文紀要第5号に第1論文が掲載されると、イギリスの科学誌『ネイチャー』が1935年・1937年・1938年に研究の進展を相次いで紹介し、物理学者と数学者からなるこの共同研究グループを「広島学派」(Hirosima school)と呼んだ"Hirosima Wave Geometry and Field Theory", Nature, Vol. 139 (1937), p. 893.。研究グループには細川藤右衛門、森永覚太郎、柴田隆史、竹野兵一郎、市丸九州男、佐久間澄らが加わって約10名となり、10年間で原著論文60編あまりが発表された。研究の集大成は、三村と竹野兵一郎の共著 Wave Geometry(広島大学理論物理学研究所欧文報告 第2号、1962年)としてまとめられた。

理論物理学研究所の設立と被爆

戦時下の理科系学生定員増加により共同研究の継続が困難となったため、三村は研究所の設置を文部省に要請し続けた。1944年(昭和19年)8月23日、「物理学ノ基礎理論ニ関スル総合的研究」を目的とする広島文理科大学附属理論物理学研究所を設置する勅令が公布され、三村が初代所長に就任した。これは日本で最初の理論系物理学の研究所であり、施設には広島高師以来の建物である永懐閣があてられた。

1945年(昭和20年)8月6日の原爆投下により、爆心地から約1.6キロメートルに位置した研究所は施設・設備とも壊滅し、岩付寅之助ら研究所関係者が犠牲となった。三村自身も被爆した。

研究所は戦後まもなく御調郡向島の広島文理科大学附属臨海実験所に間借りしたのち、三村の郷里である竹原町から敷地と庁舎の寄付を受け、1948年(昭和23年)3月に竹原へ移転して再出発した。1949年(昭和24年)に広島文理科大学が広島大学に包括されると、研究所は広島大学の附置研究所となった。三村は退官する1961年(昭和36年)3月まで所長を務めた。同研究所は1990年(平成2年)に京都大学基礎物理学研究所と統合され、竹原の施設は廃止されている。

特別科学教育 三村は広島高師の教育研究雑誌『学校教育』『学校数学』『学校理化』などに終戦までの約25年間で30編あまりの論説を寄せるなど、研究と教育を一体のものとして実践した。1934年(昭和9年)には広島文理科大学「学校理化研究会」の発足に加わっている。

1944年(昭和19年)12月に文部省が通達した「特別科学教育研究実施要綱」に基づき、翌1945年1月から広島高師をはじめとする各校で科学学級の授業が開始された。広島高等師範学校附属中学校では三村自身が講義を担当し、高木貞治『解析概論』のε-δ論法、射影幾何学、球面三角法、ベクトル解析といった高等数学を教えた。終戦後も三村は特別科学教育を存続させ、研究所の疎開先であった向島の臨海実験所に科学学級の生徒を集めて集中講義を行っている。

戦後の活動 戦前は学術研究会議会員として理論物理学・原子核物理学分野への科学研究費の重点配分や物理学研究委員会主催の講演会開催に尽力し、戦後は日本学術会議会員を務めた。学術会議内の理論物理学研究委員会の創設にも寄与している。

1952年(昭和27年)10月の日本学術会議第13回総会に茅誠司・伏見康治が提出したいわゆる「茅・伏見提案」に対しては、被爆者である三村らが強く反対した。三村の主張は、米ソ対立が解消し世界の原子力利用が平和目的に限られると確定するまでは原子力研究を控えるべきというものであった。

また科学者京都会議では第1回・第2回の声明に名を連ね、第2回では議長を務めるなど、被爆体験に基づいて戦争の危険を訴え続けた。

1965年(昭和40年)10月26日死去、67歳。

再評価 波動幾何学は、湯川の中間子論が大きな成功を収めたこともあり、日本の物理学史のなかで長く言及される機会の少ない研究であった。しかし2007年、ケンブリッジ大学の理論物理学者ポール・タウンゼントは "From Wave Geometry to Fake Supergravity" と題する論文において、第二次世界大戦前の広島のプログラムで探究された波動幾何学の方程式が、現代の「フェイク超重力理論」(fake supergravity)の鍵となる方程式と同一のものであると指摘した。タウンゼントによれば、三村らが分類しようとした「一般化された接続のもとで共変的に一定なスピノル」は、今日キリング・スピノルと呼ばれる対象にあたり、超対称性を保つ解を探す作業と数学的に同じ構造を持つ。同論文は冒頭で三村・竹野の Wave Geometry(1962年)を引用している。

2015年には被爆70年企画展「三村剛昂と広大理論物理学研究所」が広島市こども文化科学館で開催され、理論物理学研究所最後の所長を務めた藤川和男による関連講座も行われた。

著作 三村剛昂・助川巳之七『高等物理学講話 原子物理学』中文館、1933年。 三村剛昂・助川巳之七『高等物理学講話 力学』中文館、1935年。 三村剛昂「波動幾何学の概要(1)(2)」『科学』第9巻、1939年、373-376頁、413-415頁。 Y. Mimura and H. Takeno, Wave Geometry, Scientific Reports of the Research Institute for Theoretical Physics, Hiroshima University, No. 2, 1962. Y. Mimura, H. Takeno, K. Sakuma and Y. Ueno, Wave Geometry II, Scientific Reports of the Research Institute for Theoretical Physics, Hiroshima University, No. 6, 1967.

脚注

参考文献 里見志朗「三村剛昂の研究と教育 ―広島県竹原に生まれた理論物理学研究所の創立者―」『大学の物理教育』2001.1巻、日本物理学会、2001年、2・12-16頁。 広島大学理論物理学研究所『広島大学理論物理学研究所史』1990年。 上野義夫「"波動幾何学"の思い出」『アインシュタインと現代の物理』ダイヤモンド社、1979年、211-234頁。 佐久間澄「三村剛昂先生をしのんで」『日本物理学会誌』第20巻、1965年、817-818頁。 前川力「三村剛昂先生の思い出」『燧(ひうち)』第9号、今治総合文化研究所、1988年9月、59頁。 藤川和男「物理法則の幾何学化」『科学』第61巻、1991年、315-323頁。

関連項目 波動幾何学 広島文理科大学 (旧制) 京都大学基礎物理学研究所 科学者京都会議 湯川秀樹 仁科芳雄

外部リンク