ウィリアム・ダニエル・フィリップス
ウィリアム・ダニエル・フィリップス(William Daniel Phillips)は、
1948年11月5日に生まれた
アメリカ合衆国の著名な
物理学者です。彼は現在、メリーランド大学カレッジパーク校の物理学教授を務めています。フィリップス博士の最もよく知られた業績は、
レーザー光の力を利用して原子を極めて低い温度に冷却し、さらに空間内の特定の場所に閉じ込める技術の開発です。この原子を自在に操る画期的な手法は、原子物理学の研究に革命をもたらしました。その多大な貢献が認められ、1997年には、同じくこの分野の発展に寄与した
スティーブン・チュー博士、
クロード・コーエン=タヌージ博士と共に
ノーベル物理学賞を共同受賞しました。
生い立ちと教育背景
フィリップス博士は、ペンシルベニア州ウィルクスバリにて、ウィリアム・コーネリアス・フィリップス氏とマリー・キャサリン・サビーノ氏の間に生を受けました。彼はイタリアおよびウェールズ系の血筋を引き、宗教は
メソジストです。一家は1959年にペンシルベニア州キャンプヒルへ移住し、フィリップス博士はそこで高校を卒業しました。
大学教育においては、ハンティンドン郡にあるジュニアータ大学にて物理学を学び、1970年に首席で卒業しました。その後、物理学の研究を深めるため、
マサチューセッツ工科大学(MIT)の大学院に進学。原子物理学の権威である
ダニエル・クレップナー教授の指導を受けながら研究に没頭し、1976年に物理学の博士号(Ph.D.)を取得しました。博士号取得後も、1978年までMITにて博士研究員として引き続き研究活動を行いました。
博士課程での研究テーマは、水分子中のプロトンの
磁気モーメントという精密な測定に関するものでした。この時期に培われた実験技術や物理学への深い理解は、後に彼が取り組む極低温原子物理学、特に原子冷却・捕捉や
ボース=アインシュタイン凝縮といった最先端の研究分野において重要な基盤となりました。
研究キャリアと主要業績
1978年、フィリップス博士は
メリーランド州ゲイザースバーグにある
アメリカ国立標準技術研究所(NIST)に研究員として迎え入れられました。NISTは物理学、特に精密測定や量子科学の分野で世界をリードする研究機関です。NISTでの勤務中、彼は自身の研究をさらに発展させ、
ノーベル賞受賞の直接的な契機となる原子冷却・捕捉技術の改良と確立に大きく貢献しました。
彼が共同開発した
レーザー冷却・捕捉技術は、原子が
レーザー光を吸収・放出する際に受ける光子の運動量(光圧)を利用して、原子の運動を効果的に遅くし、温度を絶対零度に近い極低温まで下げる画期的な手法です。また、複数の
レーザービームや磁場を組み合わせることで、冷却された原子を空間内の非常に狭い領域に閉じ込める(捕捉する)ことを可能にしました。これらの技術により、研究者は原子の量子力学的な振る舞いを、外部からの熱的な影響をほとんど受けない理想的な状態で詳細に観察・研究できるようになりました。この技術は、超高精度の原子時計の開発、
ボース=アインシュタイン凝縮という新しい物質状態の実現、さらには量子コンピューティングや量子通信といった現代科学技術の基盤を築く上で不可欠なものとなっています。
フィリップス博士は、この分野における先駆者の一人として、その基礎的な技術の開発と応用に関する研究を精力的に行い、1997年に
ノーベル物理学賞という最高の栄誉を得ました。1992年からは、NISTでの研究活動と並行して、メリーランド大学カレッジパーク校で物理学教授として教鞭をとり、次世代の
物理学者たちの育成にも情熱を注いでいます。
私生活と科学・信仰観
フィリップス博士は、
マサチューセッツ工科大学の大学院に入学する少し前の時期に、後に妻となる
ジェーン・ファン・ワイネンと結婚しました。当初、二人とも特に熱心に教会に通うというわけではありませんでしたが、結婚後の1979年頃から
メリーランド州ゲイザースバーグにある
メソジスト教会に通い始め、その教会が多様性を受け入れる姿勢やコミュニティの温かさに惹かれたといいます。彼は科学者であると同時に、深い信仰を持つ人物です。科学と宗教の関係性についても深く考察しており、
国際科学宗教学会(ISSR)の創設メンバーの一人でもあります。
科学的探求と信仰をどのように両立させているかを示すエピソードとして、メリーランド大学での講演中に「
ルビジウムは、
ボース=アインシュタイン凝縮のための神様がくれた贈り物だ」と述べたことが知られています。これは、科学的な発見の中に神の摂理や存在を感じ取る、彼の独自の視点を表しています。フィリップス夫妻には、二人の娘がいます。一人はデザイナーとして活躍する
ケイトリンさん(1979年生)、もう一人はイギリスで
考古学を学んだ
クリスティーンさん(1981年生)です。
その他の主な受賞
ウィリアム・ダニエル・フィリップス博士は、
ノーベル物理学賞以外にも、その卓越した研究業績に対して数々の栄誉を受けています。以下に主な受賞歴を挙げます。
1998年 -
アーサー・L・ショーロー賞
2000年 -
リヒトマイヤー記念賞
これらの受賞歴は、彼の物理学、特に
レーザー物理学および原子物理学の分野における貢献が、世界中の科学界から高く評価され続けていることを示しています。