科学において重要なことは、新しい事実を得ることではなく、それについて考える新しい方法を発見することである。
サー・ウィリアム・ローレンス・ブラッグは、オーストラリア生まれのイギリス人物理学者およびX線結晶学者であり、1912年にX線回折のブラッグの法則を発見した。この法則は結晶構造の決定の基礎となるものである。彼は父親のウィリアム・ヘンリー・ブラッグとともに1915年のノーベル物理学賞を共同受賞した。受賞理由は「X線によって結晶構造を分析するための彼らのサービス」であり、X線結晶学の発展における重要な一歩であった。
ブラッグは1941年にナイトの称号を得た。2020年時点で、彼は物理学におけるノーベル賞受賞者の中で最年少であり、25歳の時に賞を受けた。なお、あらゆる分野における最年少ノーベル賞受賞者はマララ・ユスフザイであり、彼女は2014年に17歳でノーベル平和賞を受けた。ブラッグは1953年2月にジェームス・D・ワトソンとフランシス・クリックによってDNAの構造の発見が報告された時、ケンブリッジのキャベンディッシュ研究所の所長であった。
略歴
初期の年
ブラッグはオーストラリア南部のアデレードで、サー・ウィリアム・ヘンリー・ブラッグ（1862年-1942年、アデレード大学の数学および物理学のエルダー教授）と、グウェンドリン（1869年-1929年、オーストラリア南部の政府天文学者であるサー・チャールズ・トッドの娘）の子として生まれた。
彼は科学と数学への初期の関心を示した。学校を始めた直後、彼は三輪車から落ちて腕を折った。ヨーロッパでレントゲンの実験について読んでいて自分自身も実験を行っていた彼の父親は、新しく発見されたX線と彼の実験装置を使用して折れた腕を調べた。これはオーストラリアにおけるX線の最初の記録された外科的使用である。
1900年、ブラッグはアデレード北部のクイーンズ・スクールの学生であり、その後アデレードのセント・ピーターズ・カレッジで5年間を過ごした。16歳でアデレード大学に行き、数学、化学、物理学を学び、1908年に卒業した。同じ年に、彼の父親はリーズ大学の物理学のキャベンディッシュ講座に就任し、家族をイギリスに連れて行った。ブラッグは1909年の秋にトリニティ・カレッジ・ケンブリッジに入学し、肺炎で寝たきりでありながら試験を受けたにもかかわらず、数学における主要な奨学金を受け取った。初めは数学で優れていたが、後年の研究で物理学コースに転科し、1911年に優等で卒業した。1914年にブラッグはトリニティ・カレッジのフェローシップに選出された。ケンブリッジ・カレッジのフェローシップは、論文の提出と防衛を伴う。
ブラッグの他の関心の中には貝類の収集があった。彼の個人的なコレクションはおよそ500種からの標本で構成されていた。すべてはオーストラリア南部から個人的に収集されたものであった。彼はコウイカの新種を発見した。セピア・ブラッギ（Sepia braggi）は、ジョセフ・ベルコ（Joseph Verco）によって彼にちなんで命名された。
キャリア
X線とブラッグ方程式
X線の組成は不明であり、彼の父親はX線は粒子の流れであると主張し、他の人々はそれらが波であると主張した。マックス・フォン・ラウエはX線ビームを写真乾板の前にある結晶に向けた。ビームが当たった場所の横には、偏向した光線からの追加のスポットがあった。したがってX線は波である。1912年に、ケンブリッジの初級研究学生であるW・L・ブラッグは、川沿いを散歩しながら、平行な原子シートからできた結晶は、原子との衝突によって偏向されたX線が位相がずれていて、互いに打ち消し合うため、表面に当たるほとんどの角度でX線ビームを回折しないという洞察を得た。しかし、X線ビームが、それが通過する距離が結晶内の原子シート間でX線の波長に等しい角度で当たるとき、それらは位相が外れていて、近くのフィルム上にスポットを生成する。この洞察から、彼はX線の波長と単純な結晶の原子シート間の距離を、入射X線ビームが反射される角度に関連付ける単純なブラッグ方程式を書いた。
彼の父親は、結晶を正確な角度に回転させながら反射のエネルギーを測定できる装置を構築した。これにより、父と息子は複数の単純な結晶の原子シート間の距離を測定することができた。彼らは結晶の重量とアボガドロ定数から原子の間隔を計算し、これにより彼らはX線管内の異なる金属ターゲットによって生成されたX線の波長を測定することができた。W・H・ブラッグは彼らの結果を会議で報告し、紙に「彼の息子」という名前のない方程式のクレジットを与えたが、共著者としてではなく、これは彼の息子に「いくつかの心痛」を与え、彼は決してそれを克服することはなかった。
音響測距の作業
ブラッグは第一次世界大戦の初期にレスターシャー砲兵隊の少尉として王立馬砲兵隊に任命された。1915年、彼は王立工兵部隊に転属され、発砲の爆発音から敵の砲兵を特定する方法を開発した。1915年9月2日、彼の兄弟はガリポリ作戦中に殺された。その直後、彼と彼の父親はノーベル物理学賞を受けた。彼は25歳であり、最年少の科学ノーベル賞受賞者のままである。音響測距の問題は、重い銃がマイクロフォンによって検出されるには低すぎる周波数で鳴ることであった。何ヶ月もの失望的な失敗の後、彼と彼のグループは問題を解決した熱線空気波検出器を開発した。この作業では、彼はチャールズ・ガルトン・ダーウィン、ウィリアム・サンサム・タッカー、ハロルド・ロパー・ロビンソン、ハリー・ハロルド・ヘミングによって支援された。イギリスの音響測距は非常に効果的であった。すべてのイギリス軍に部隊があり、彼らのシステムは戦争に参入したときにアメリカ人に採用された。戦争中の彼の仕事に対して、彼はミリタリー・クロスを授与され、大英帝国勲章のオフィサーに任命された。彼はまた1916年6月16日、1917年1月4日、1919年7月7日に公報に記載された。
熱線音響測距は第二次世界大戦中に使用され、その間、彼は民間人顧問として勤務した。
戦間期の1919年から1937年まで、彼はマンチェスター・ビクトリア大学で物理学のラングワーシー教授として働いた。彼は1937年にテッディントンの国立物理研究所の所長になった。
第二次世界大戦後、ブラッグはケンブリッジに戻り、キャベンディッシュ研究所を研究グループに分割した。彼は「理想的な研究ユニットは6人から12人の科学者と数人のアシスタントで構成されている」と信じていた。
マンチェスター・ビクトリア大学 1919年-1937年
除隊後、彼はケンブリッジの結晶学に戻った。彼らは父親が有機結晶を研究し、息子が無機化合物を調査することに合意していた。1919年に長年の家族の友人であるアーネスト・ラザフォードがケンブリッジに移動した時、ローレンス・ブラッグはマンチェスター・ビクトリア大学の物理学のラングワーシー教授として彼に取って代わった。彼は優れた教職員を募集し、元の音響測距者を含んでいたが、彼は自分の物理学の知識が弱く、教室経験がないと信じていた。多くは退役軍人である学生は批判的で騒がしかった。彼は深く揺さぶられたが、家族のサポートで彼は立ち直り、勝利した。彼とR・W・ジェームスは反射されたX線の絶対エネルギーを測定し、戦争前にC・G・ダーウィンによって導き出された公式を検証した。今、彼らは反射ターゲット内の電子の数を決定することができ、シリケートのような更に複雑な結晶の構造を解読することができた。それはまだ困難であった。反復的な推測と再試行が必要であった。1920年代後半に、彼らはデータにフーリエ変換を使用することによって分析を容易にした。
1930年に彼はロンドンのインペリアル・カレッジからの仕事の申し出を量りながら深く動揺した。彼の家族は集結し、彼は1931年をミュンヘンで過ごしている間、彼のバランスを回復した。彼はそこで研究を行った。
国立物理研究所 1937年-1938年
彼は1937年にテッディントンの国立物理研究所の所長になり、共同研究者の何人かを連れてきた。しかし、行政と委員会は彼の時間の多くを仕事台から奪った。
ケンブリッジ大学 1938年-1954年
ラザフォードは死亡し、検索委員会はキャベンディッシュ研究所を指揮するキャベンディッシュ教授の次の系統としてローレンス・ブラッグを指定した。研究所は原子物理学における著名な歴史を持ち、いくつかのメンバーは結晶学者に注意を払っていたが、ブラッグはバランスの取れた管理によってそれを克服した。彼は回折パターンの解釈の改善に取り組んだ。小さな結晶学グループの中には、メンターなしの難民研究学生がいた。マックス・ペルツ。彼はブラッグにヘモグロビンからのX線回折データを示し、巨大な生物分子の構造を解読することができるかもしれないことを示唆した。ブラッグはペルツを研究アシスタントに任命し、数ヶ月以内にロックフェラー財団からの助成金で追加の支援を得た。第二次世界大戦中、ペルツが敵国人として投獄され、その後、軍事研究に従事した時、作業は一時停止された。
戦争中、キャベンディッシュはレーダーに必要な電子工学を強調した短縮大学院課程を提供した。ブラッグは金属の構造に取り組み、ソナーと音響測距に相談した。彼らはまだタッカー・マイクロフォンを使用していた。彼は1941年にサー・ローレンスになった。彼の父親は1942年に死亡し、その間にブラッグはカナダへの科学的連絡官として6ヶ月間勤務した。彼は軍事研究で広く使用されたX線分析に関する定期的な会議を組織した。
戦後、彼は国際結晶学連合の形成をリードし、その最初の会長として選出された。彼はキャベンディッシュを、「理想的な研究ユニットは6人から12人の科学者と数人のアシスタント、1人以上の一流機械技師、および一般的な装置が構築できる工作室によって支援される」という彼の確信を反映するユニットに再編した。スタッフの上級メンバーはオフィス、電話、秘書のサポートを持つようになった。部門の範囲は電波天文学の新しいユニットで拡大した。彼自身の仕事はX線と電子顕微鏡の両方を使用して、金属の構造に焦点を当てた。1947年に、彼はタンパク質構造を決定するための「勇敢な試み」と彼が説明したものをサポートするよう医学研究委員会（MRC）を説得し、分子生物学研究所として、初期はペルツ、ジョン・ケンドリュー、および2人のアシスタントで構成された。ブラッグは彼らと一緒に働いた。1960年までに、彼らはミオグロビンの構造を原子レベルまで解決した。この後、彼はあまり関与せず。彼らのヘモグロビンの分析は、彼らが各分子に2つの水銀原子をマーカーとして組み込んだ後、より容易であった。MRCの最初の記念碑的な勝利はジェームス・ワトソンとフランシス・クリックによるDNAの構造をデコードすることであった。ブラッグは1953年4月8日にベルギーのタンパク質に関するソルベイ会議でこの発見を発表したが、プレスによって報告されなかった。その後、1953年5月14日木曜日にロンドンのガイズ・ホスピタル・メディカル・スクールで講演を行い、1953年5月15日金曜日のロンドンのニュース・クロニクルのリッチー・カルダーによる記事「なぜあなたはあなた。人生の秘密に近い」という見出しで結果が得られた。ブラッグはクリック、ワトソン、モーリス・ウィルキンスを1962年のノーベル生理学・医学賞にノミネートした。ウィルキンスの分け前は、キングス・カレッジ・ロンドンのX線結晶学者の貢献を認識した。彼らの中にはロザリンド・フランクリンがいた。彼女の「写真51」はDNAが二重らせんであることを示し、リナス・ポーリングが提案した三重らせんではなかった。フランクリンは、生きている人にのみいく賞を受ける前に死亡した。
ロイヤル・インスティテューション 1954年-1971年
1953年に、ブラッグはロンドンのロイヤル・インスティテューションの駐在教授の優雅なフラットに移動した。これは彼の父親が亡くなった時に占めていたポジションであった。1934年と1961年に、ローレンスはロイヤル・インスティテューションのクリスマス講演を行い、1938年以来、彼は機構の自然哲学の教授を務め、年間講演を行った。彼の父親の後継者は機構を弱体化させたため、ブラッグはそれを再構築する必要があった。彼は企業スポンサーを募集して財政を強化し、伝統的な金曜日の夜の談話の後には、スピーカーとして慎重に選ばれた潜在的なパトロンとのディナー・パーティーが続き、毎年120人以上であった。「1965年のこれらの談話の2つは彼に特に喜びを与えた。5月7日に、レディ・ブラッグは、1951年から55年の王妃婚姻と離婚委員会のメンバーであり、全国婚姻ガイダンス評議会の会長であり、「婚姻と離婚のパターンの変化」について講演した。そして11月15日に、ブラッグはロールス・ロイス・リミテッドの最高科学者であり、後にブルネル大学の副学長になった彼のエンジニア・息子スティーブンによる「ジェット・エンジンの振動とノイズ」についての談話を明らかな誇りを持って聞いた。」彼はまた、機構のハイマークである精密で巧妙なデモンストレーションで活気づけられた、高く評価されたスクール講演のプログラムを導入した。彼は「電気」に関する3つのこれらの講演を行った。
彼は地下室と隣接する家のデイビー・ファラデー研究所で働くための小さなグループを募集することで、機構での研究を継続し、彼が得た助成金によってサポートされた。研究室への訪問者は、酵素リゾチームに重金属を挿入することに成功した。その結晶の構造は1965年にロイヤル・インスティテューションでD・C・フィリップスと彼の協力者によって解決された。計算は、ロンドン大学（University of L）のデジタルコンピュータで実行された9,040反射に対して行われた。
