スヴァンテ・アレニウスのソースを表示

{{Infobox Scientist
|name = スヴァンテ・アレニウス
|image = Arrhenius2.jpg
|image_size = 180px
|caption = Svante Arrhenius
|birth_date = {{birth date|df=yes|1859|2|19}}
|birth_place = {{SWE}}・[[ソグン・オ・フィヨーラネ県]] Vik
|nationality = {{SWE}}
|death_date = {{death date and age|df=yes|1927|10|2|1859|2|19}}
|death_place = {{SWE}}・[[ストックホルム]]
|field = [[物理学]]、[[化学]]
|work_institution = [[スウェーデン王立工科大学]]<br />[[ストックホルム大学]]
|alma_mater =  [[ウプサラ大学]]
|doctoral_advisor = [[ペール・テオドール・クレーベ]]<br/>[[:en:Erik Edlund|Erik Edlund]]
|doctoral_students = [[オスカル・クライン]] 
|known_for  = [[アレニウスの式]]<br />[[解離 (化学)|イオン解離の理論]]<br />[[酸と塩基#アレニウスの定義|酸と塩基の理論]]
|prizes =   [[ノーベル化学賞]] (1903)<br/>[[フランクリン・メダル]] (1920)
|religion = 
|footnotes = 
}}
{{thumbnail:begin}}
 {{thumbnail:ノーベル賞受賞者|1903年|ノーベル化学賞|電解質溶液理論の研究 }}
{{thumbnail:end}}
'''スヴァンテ・アウグスト・アレニウス'''（'''アレーニウス'''、Svante August Arrhenius {{IPA-sv|ˌsvanːtə aˈɹeːniɵs|}}, [[1859年]][[2月19日]] - [[1927年]][[10月2日]]）は、[[スウェーデン]]の[[科学者]]で、[[物理学]]・[[化学]]の領域で活動した。[[物理化学]]の創始者の1人といえる。[[1903年]]に[[電解質]]の解離の理論に関する業績により、[[ノーベル化学賞]]を受賞。[[アレニウスの式]]、[[月]]の[[クレーター]] [[:en:Arrhenius (lunar crater)|Arrhenius]]、[[ストックホルム大学]]の研究所名などに名を残している。

== 生涯 ==
=== 青年期まで ===
1859年2月19日、スウェーデンの[[ウプサラ]]に程近い Vik（または Wik、Wijk）で生まれる。父は[[ウプサラ大学]]に勤める[[測量]]技師で、最終的には監督になった。3歳のとき独力で文字を読めるようになり、父が[[会計帳簿|帳簿]]をつける様子を見て[[算術]]までできるようになり、[[神童]]と呼ばれた。大人になってからも、大量のデータから数学的関係や法則性を見出す才能を示した。

8歳のとき学校に通い始めたが、5年生に編入され、[[物理学]]と[[数学]]に才能を発揮し、1876年に主席かつ最年少で卒業した。

ウプサラ大学では、物理学の指導教官に満足できず、化学の指導教官[[ペール・テオドール・クレーベ]]にも満足できなかった。そのため1881年、[[ストックホルム]]に出て[[スウェーデン王立科学アカデミー]]物理学研究所の [[:en:Erik Edlund|Erik Edlund]] の下で学ぶようになった。主に[[電解液]]の電気伝導率について研究。1884年、その研究に基づいて書いた150ページもの学位論文をウプサラ大学に提出。しかし、[[ペール・テオドール・クレーベ]]といった教授陣はこの論文の価値を見抜けなかった。この研究が後の[[ノーベル化学賞]]受賞の元になっている。

この1884年の論文には56の主題が記されているが、若干の修正が必要な部分はあるものの、大部分は今でも通用する内容だった。最も重要な内容は、純粋な[[塩]]や純粋な[[水]]は電気を通さないが、塩を水に溶かした水溶液は[[電気伝導体]]になるという事実についての彼の解釈である。

アレニウスは、水溶液中では塩が[[解離 (化学)|解離]]して荷電粒子になると考えた。そのずっと以前に[[マイケル・ファラデー]]がこの荷電粒子を「[[イオン (化学)|イオン]]」と名付けている。ファラデーはイオンが[[電気分解]]によって生み出されると信じていたが、アレニウスは[[電流]]を流していない状態でも水溶液中にはイオンが存在すると考えた。したがって、アレニウスは水溶液中の化学反応はイオン同士の反応に他ならないと考えた。

ウプサラ大学ではあまり注目されなかったが、アレニウスは同じ論文を[[物理化学]]という新しい分野に関わっている[[ルドルフ・クラウジウス]]、[[ヴィルヘルム・オストヴァルト]]、[[ヤコブス・ヘンリクス・ファント・ホッフ]]といったヨーロッパ中の科学者に送りつけた。彼らはその論文に注目し、オストヴァルトなどはウプサラまでわざわざ赴き、アレニウスを自分の研究チームに勧誘している。しかしアレニウスはその申し出を断わってスウェーデンに残り（そのころ父が病床にあり、1885年に亡くなった）、ウプサラ大学に勤務し始めた。

[[イオン (化学)|イオン]]に関する理論を発展させていく中で、1884年に[[酸]]と[[塩基]]の定義を提唱した。彼は、水[[溶液]]において[[水素]][[イオン (化学)|イオン]]を発生するのが酸で、[[水酸化物イオン]]を発生させるのが塩基だとした。（これは「アレニウスの定義」と呼ばれる。）

=== 壮年期 ===
父の死後、[[スウェーデン王立科学アカデミー]]から海外渡航の援助を得ると、[[リガ]]でオストヴァルトの下で学び、[[ヴュルツブルク]]で[[フリードリッヒ・コールラウシュ]]に学び、[[グラーツ]]で[[ルートヴィッヒ・ボルツマン]]に学び、[[アムステルダム]]でファント・ホッフに学んだ。

1889年、多くの化学反応で熱を加える必要があるという事実から、2つの分子が化学反応する際に乗り越えなければならないエネルギー障壁があると考え、[[活性化エネルギー]]の概念を定式化した。[[アレニウスの式]]は活性化エネルギーと化学反応の速度の関係に定量的基礎を与えるものである。

1891年、ストックホルム・ユニバーシティ・カレッジ（現在の[[ストックホルム大学]]）の講師となる。1895年には多くの反対があったが物理学の教授に就任し、1896年には学長となった。

アレニウスは2度結婚している。1度目（1894年から1896年まで）では息子を1人もうけている。2度目（1905年から1927年まで）では、息子を1人と娘を2人もうけている。

1900年ごろ、アレニウスは[[ノーベル賞]]の創設に関わった。1901年、スウェーデン王立科学アカデミーの会員に選ばれたが、これには反対の声もあった。その後は[[ノーベル委員会]]の物理学部門の委員となり、化学部門でも事実上の委員として活動した。彼はその立場を利用して友人（[[ヤコブス・ヘンリクス・ファント・ホッフ]]、[[ヴィルヘルム・オストヴァルト]]、[[セオドア・リチャーズ]]）にノーベル賞を受賞させるよう誘導し、敵対する科学者（[[パウル・エールリヒ]]、[[ヴァルター・ネルンスト]]）には受賞させないよう画策した（画策が成功したわけではない）<ref>Patrick Coffey, Cathedrals of Science: ''The Personalities and Rivalries That Made Modern Chemistry'', Oxford University Press, 2008,</ref>。1903年、スウェーデン人初の[[ノーベル化学賞]]を受賞。1905年、ストックホルムにノーベル物理学研究所が創設されると、所長に就任し、1927年まで務めた。1910年には[[王立協会外国人会員]]に選ばれている<ref>{{FRS |code = NA4861  |title = Arrhenius; Svante August (1859 - 1927)  |accessdate = 2011-12-11 }}</ref>。他にも1911年に[[ウィラード・ギブズ賞]]、1920年に[[フランクリン・メダル]]を受賞している。

=== 晩年 ===
自身の理論が一般に受け入れられるようになると、アレニウスは他の研究分野に興味を移した。1902年、化学の理論を用いて[[生理学]]の問題を研究し始めた。彼は生体内の化学反応も試験管内の化学反応も同じ法則にしたがっているとした。1904年、[[カリフォルニア大学]]に赴き、物理化学の手法を[[毒素]]と[[抗毒素]]の理論研究に応用して解釈するという一連の講義を行った。その内容を1907年に ''Immunochemistry''（免疫化学）と題して出版。また、加熱すると一旦は失効するが、その後も加熱を続けると効果が復活する[[タンパク質]]毒素を発見した（アレニウス効果）。

他にも[[地質学]]（[[氷河時代]]の研究）、[[天文学]]、[[現代宇宙論]]、[[天体物理学]]といった方面にも手を出し、[[恒星]]間の衝突によって[[太陽系]]が生まれたとする説を提唱した。また、[[彗星]]の尾、太陽の[[コロナ]]、[[オーロラ (代表的なトピック)|オーロラ]]、[[黄道光]]を[[放射圧]]で説明した。

また、生命が[[胞子]]の形で惑星から惑星へ運ばれたとする、いわゆる[[パンスペルミア説]]も提唱した。また、[[普遍言語]]として[[英語]]に修正を加えたものを提案している。

晩年には学生向けの教科書や一般向けの本を執筆しており、彼の論じた様々な説について今後の研究の必要性を強調している。

1927年9月、[[腸]][[カタル性炎症|カタル]]を発症して倒れ、10月2日に死去。遺体はウプサラに埋葬された。

=== 温室効果 ===
アレニウスは[[氷期]]がなぜ存在したのかを研究し、1896年に科学者として初めて大気中の[[二酸化炭素]]の量の変化が[[温室効果]]によって地表の温度に影響を与えるという考え方を示した<ref>"[http://www.globalwarmingart.com/images/1/18/Arrhenius.pdf On the Influence of Carbonic Acid in the Air Upon the Temperature of the Ground] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20141006232634/http://www.globalwarmingart.com/images/1/18/Arrhenius.pdf |date=2014年10月6日 }}", Philosophical Magazine 1896(41): 237-76</ref>。これには先人である[[ジョゼフ・フーリエ]]らの影響がある。また、大気中の二酸化炭素や[[水蒸気]]が[[赤外線]]をどの程度吸収するかを計算するため、ピッツバーグの[[アレゲニー天文台]]で[[フランク・ワシントン・ヴェリー]]と[[サミュエル・ラングレー]]が行った赤外線による月の観測データを使った。[[シュテファン＝ボルツマンの法則]]を使って、独自の温室効果の法則を定式化した。本来の形式は次の通りである。

: 二酸化炭素の量が[[等差数列]]的に増大すると、温度はほぼ[[等差数列#等差数列の和|算術級数]]的に増大する。
これを単純な式で表現したものは今でも使われている。
: <math>\Delta F = \alpha \ln(C/C_0)</math>

しかし、アレニウスによる CO<sub>2</sub> の赤外線吸収率は過大であり、1900年に[[クヌート・オングストローム]]が赤外線スペクトルの研究結果を発表し CO<sub>2</sub> の吸収帯が2箇所しかないことを示したことで、反論されることになった。1901年、アレニウスはこれに真っ向から反論する論文を発表。また、1903年の著書 ''Lehrbuch der kosmischen Physik'' でもこの件に簡単に触れている。また1906年には一般向けの本 ''Världarnas utveckling''（英語版は ''Worlds in the Making'' (1908)）を出版し、人類が排出する CO<sub>2</sub> の量は再び氷期が訪れるのを阻止するのに十分なほどだとし、急激に人口が増加しつつある現代においては、[[地球温暖化|温暖化]]した地球の方が食料供給に好都合だと記している。つまりアレニウスは世界で初めて、[[化石燃料]]の燃焼などによる二酸化炭素排出が地球温暖化を引き起こすと提唱したが、温暖化を好ましいものと捉えていた。しかし、1960年代ごろまでこの説は学界から信じがたい説として退けられ、[[氷期]]と間氷期の周期的繰り返しは[[ミルティン・ミランコビッチ]]の唱えた地球の軌道変化によるものとされていた（[[ミランコビッチ・サイクル]]）。今では一般に、地球の軌道変化が氷期の訪れる時期を決定しているものの、同時に CO<sub>2</sub> が本質的[[ポジティブフィードバック]]として働いていると解釈されている。

アレニウスは、CO<sub>2</sub> が半減すると気温が4℃から5℃下がり、CO<sub>2</sub> が倍増すると気温が5℃から6℃上がるとした<ref>[http://www.aip.org/history/climate/co2.htm The Carbon Dioxide Greenhouse Effect] at www.aip.org</ref>。1906年の本ではこの値を1.6℃（水蒸気によるフィードバックも含めると2.1℃）と小さくしている。[[気候変動に関する政府間パネル|IPCC]]による2007年の試算では、その値（[[気候感度]]）を2℃から4.5℃としている。アレニウスは当時の CO<sub>2</sub> 排出量を元に増加率を試算したが、その後二酸化炭素の増加率はもっと加速している。アレニウスは CO<sub>2</sub> が倍増するのに約3000年かかるとしたが、今では21世紀中に倍増するという見方が一般的である。

=== 優生学 ===
アレニウスは1922年にウプサラでの [[:en:Statens institut för rasbiologi|Statens institut för rasbiologi]]（人種生物学研究所）設立に積極的に関与している。同研究所の運営委員会の一員でもあり、1909年に創設されたスウェーデン[[優生学]]協会の創設メンバーでもある<ref>{{Cite journal|last=Spektorowski| first=A. |coauthors= Mizrachi, E. |year= 2004 |title= "Eugenics and the Welfare State in Sweden: The Politics of Social Margins and the Idea of a Productive Society" |journal= Journal of Contemporary History |volume= 39 |pages= pp. 333-352 |doi= 10.1177/0022009404044443}}</ref>。


== 主な論文 ==
* Svante Arrhenius, 1884, ''Recherches sur la conductivité galvanique des électrolytes'', doctoral dissertation, Stockholm, Royal publishing house, P.A. Norstedt & söner, 89 pages.
* Svante Arrhenius, 1896a, ''Ueber den Einfluss des Atmosphärischen Kohlensäurengehalts auf die Temperatur der Erdoberfläche'', in the Proceedings of the Royal Swedish Academy of Science, Stockholm 1896, Volume 22, I N. 1, pages 1&ndash;101.
* Svante Arrhenius, 1896b, ''[https://web.archive.org/web/20141006232634/http://www.globalwarmingart.com/images/1/18/Arrhenius.pdf On the Influence of Carbonic Acid in the Air upon the Temperature of the Ground]'', London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science (fifth series), April 1896. vol 41, pages 237&ndash;275.
* Svante Arrhenius, 1901a, ''Ueber die Wärmeabsorption durch Kohlensäure'', Annalen der Physik, Vol 4, 1901, pages 690&ndash;705.
* Svante Arrhenius, 1901b, ''Über Die Wärmeabsorption Durch Kohlensäure Und Ihren Einfluss Auf Die Temperatur Der Erdoberfläche''. Abstract of the proceedings of the Royal Academy of Science, 58, 25&ndash;58.
* Svante Arrhenius, 1903, ''Lehrbuch der Kosmischen Physik'', Vol I and II, S. Hirschel publishing house, Leipzig, 1026 pages.
* Svante Arrhenius, 1906, ''Die vermutliche Ursache der Klimaschwankungen'', Meddelanden från K. Vetenskapsakademiens Nobelinstitut, Vol 1 No 2, pages 1&ndash;10
* Svante Arrhenius, 1908, ''Das Werden der Welten'', Academic Publishing House, Leipzig, 208 pages.

== 著書 ==
* {{Cite book|和書|others=[[一戸直蔵]]・[[小川清彦 (天文学者)|小川清彦]]訳|year=1912|title=宇宙開闢論史|publisher=大倉書店}}
* {{Cite book|和書|others=[[一戸直蔵]]訳|year=1914|title=宇宙発展論|publisher=大倉書店}}
* {{Cite book|和書|others=[[一戸直蔵]]訳|year=1920|title=最近の宇宙観|publisher=大鐙閣}}
* {{Cite book|和書|author=スワンテ・アーレニウス|authorlink=|others=[[寺田寅彦]]訳|year=1931|title=史的に見たる科学的宇宙観の変遷|series=[[岩波文庫]]|publisher=[[岩波書店]]}}
**復刊{{Cite book|和書|author=|others=寺田寅彦訳|date=1987年ほか|title=史的に見たる科学的宇宙観の変遷|series=|publisher=岩波文庫|isbn=978-4-00-339301-7}}
**新版{{Cite book|和書|author=|others=寺田寅彦訳|date=1992-11|title=宇宙の始まり　史的に見たる科学的宇宙観の変遷|publisher=第三書館|isbn=978-4-8074-9226-8|url=https://www.aozora.gr.jp/cards/000226/card1150.html}}


== 親族 ==
[[グレタ・トゥーンベリ]] - スウェーデンの環境活動家。彼女の父方の遠縁がスヴァンテ・アレニウス氏に当たる。

== 注釈 ==
{{Reflist|group="※"}}

== 出典 ==
{{Reflist}}

== 参考文献 ==
* {{Cite encyclopedia | last=Snelders | first=H.A.M. | title=Arrhenius, Svante August | encyclopedia=Dictionary of Scientific Biography | volume=1 | pages=296–301 | publisher=Charles Scribner's Sons | location=New York | year=1970 | isbn=0684101149}}
* Crawford, Elisabeth T. ''Arrhenius: from ionic theory to the greenhouse effect'' Canton, MA: Science History Publications. ISBN 0881351660
* Patrick Coffey, ''Cathedrals of Science: The Personalities and Rivalries That Made Modern Chemistry'', Oxford University Press, 2008. ISBN 978-0-19-532134-0

==関連文献==
* {{Cite journal |和書|author=小岩昌宏|authorlink=小岩昌宏|title=アレニウスと反応速度論 -伝記に見るその人間像|date=2000|publisher=日本金属学会|journal=まてりあ|volume=39|issue=1|pages=58-62|doi=10.2320/materia.39.58 }}

== 関連項目 ==
* [[酸と塩基]]

== 外部リンク ==
* {{青空文庫著作者|226|アレニウス スヴァンテ}}
* [https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1903/arrhenius/biographical/ Biography] from Nobelprize.org
* [http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/pioneers/arrhenius.html Pioneers in Electricity and Magnetism - Svante Arrhenius] National High Magnetic Field Laboratory
* [https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1903/arrhenius/lecture/ Nobel Lecture] ''Development of the Theory of Electrolytic Dissociation'' from Nobelprize.org
* [http://adsabs.harvard.edu//full/seri/Obs../0050//0000363.000.html Obs '''50''' (1927) 363] - 死亡記事
* [http://adsabs.harvard.edu//full/seri/PASP./0039//0000385.000.html PASP '''39''' (1927) 385] - 死亡記事

{{ノーベル化学賞受賞者 (1901年-1925年)}}
{{Normdaten}}
{{DEFAULTSORT:あれにうす すうあんて}}
[[Category:スヴァンテ・アレニウス|*]]
[[Category:19世紀の化学者]]
[[Category:20世紀の化学者]]
[[Category:スウェーデンの化学者]]
[[Category:スウェーデンの天文学者]]
[[Category:物理化学者]]
[[Category:スウェーデンのノーベル賞受賞者]]
[[Category:ノーベル化学賞受賞者]]
[[Category:王立協会外国人会員]]
[[Category:スウェーデン王立科学アカデミー会員]]
[[Category:ノルウェー科学文学アカデミー会員]]
[[Category:アメリカ芸術科学アカデミー会員]]
[[Category:米国科学アカデミー外国人会員]]
[[Category:アメリカ哲学協会外国人会員]]
[[Category:ソビエト連邦科学アカデミー名誉会員]]
[[Category:オランダ王立芸術科学アカデミー会員]]
[[Category:ゲッティンゲン科学アカデミー会員]]
[[Category:ベルギー王立アカデミー会員]]
[[Category:デンマーク王立科学アカデミー会員]]
[[Category:ストックホルム大学の教員]]
[[Category:優生学]]
[[Category:パンスペルミア説]]
[[Category:19世紀スウェーデンの人物]]
[[Category:20世紀スウェーデンの人物]]
[[Category:ソグン・オ・フィヨーラネ県出身の人物]]
[[Category:ストックホルム大学出身の人物]]
[[Category:1859年生]]
[[Category:1927年没]]