ジョン・バートランド・ジョンソン

ジョン・バートランド・ジョンソンの業績と生涯

ジョン・バートランド・ジョンソン（1887年10月2日 - 1970年11月27日）は、スウェーデンで生まれ、後にアメリカで活躍した著名な物理学者であり、電気技術者です。彼の名前は、電子機器における雑音の理解を深める重要な貢献によって知られています。特に、彼の研究により、情報伝送における雑音の原因を明確に説明した最初の人物となりました。

幼少期と移住

ジョンソンは、スウェーデンのヨーテボリにおいて「ヨアン・イーリク・ベルトランド・ヨアンソン」という名前で生まれました。彼の父親については詳細が不明ですが、1889年に彼と母親はブーヒュースレーンのターヌム小教区にある母の実家に移りました。その後、母親は1902年にアメリカ合衆国へ渡り、ジョンソン自身は1904年に弟と共にアメリカに移住し、名前をジョン・バートランド・ジョンソンに変更しました。

学問的業績

ジョンソンの学問的なキャリアは、1917年にイェール大学での研究が始まりました。彼は「Total Ionization by slow Electrons」という論文を提出し、この分野における基礎的な知識を築きました。また、1928年にはベル電話研究所にて「Thermal Agitation of Electricity in Conductors」という論文を発表し、熱雑音に関する研究を進めました。

熱雑音とは、伝導体内の電子が熱的な動きに反応して生じる不規則な揺動を指します。ジョンソンの研究によれば、これは電子が素子全体で統計的に揺れることによって発生し、真空管や増幅器、熱電対などの端でのポテンシャル変動を引き起こすことが示されました。彼は、熱雑音は抵抗器自体に内在するものであり、設計や製造上の不完全さによって生じるものではないとの結論に達しました。

電界効果トランジスタの開発

さらに重要なことに、ジョンソンは電界効果トランジスタ（FET）の開発にも寄与しました。彼は、1928年のユリウス・エドガー・リリエンフェルトによって特許された技術に基づき、初めての電界効果トランジスタを作成した一人と見なされています。1949年、彼はその設計の有効性を議論し、「有効出力は十分であり、原理的には増幅器として機能する」と評価しました。

しかし、1964年には、リリエンフェルトの特許に基づく機構の操作に対し懐疑的な見解を示し、再現性のない実験結果に基づいて批評を行っています。このように、ジョンソンの業績は多岐にわたり、物理学と電気工学の分野において重要な影響を与えました。

参考文献と関連項目

彼に関する文献としては、Federal Standard 1037CやMIL-STD-188が存在し、熱雑音に関連する理論や研究において彼の業績は今でも参照されています。また、ハリー・ナイキストとの関係も深く、彼の名前を冠したジョンソン-ナイキスト雑音は、現代の電気工学の根底を成す理論として広く認識されています。ジョンソンの研究は、熱力学や統計力学の分野においても重要な位置を占めており、彼の貢献は今に生き続けています。

もう一度検索