量子力学の完成に立ち会う

 仁科芳雄は岡山県の素封家の四男として生まれた。1918年に東京帝国大学の工科大学(現・工学部)電気工学科を首席で卒業し、理研の電気工学部門を率いていた鯨井恒太郎に誘われて卒業の翌日から理研の研究生になった。

理研1号館の玄関。
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理研2号館。左の奥に見えるのが1号館の玄関。
理研2号館。左の奥に見えるのが1号館の玄関。
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 そこで第1の転機が訪れる。電気工学という応用科学よりも、その基礎をなす物理学に興味を抱いた仁科は、理研の物理学部門を率いていた長岡半太郎に相談を持ちかけたのである。仁科の天才を見抜いた長岡はボルツマン仕込みの物理学を徹底的に教え込んだ。理研が分野を超えた俊才の集まる集団であったことが仁科に幸いした。

 1920年に理研の研究員補になった仁科は、翌1921年イギリスのケンブリッジ大学キャベンディッシュ研究所に留学。長岡の原子模型を実験的に実証したアーネスト・ラザフォードに師事し、ドイツのゲッティンゲン大学を経て、デンマークにあるコペンハーゲン大学のニールス・ボーア研究所に移ったことが第二の転機となった。

 仁科がコペンハーゲンにいた1923年から1928年は、ボーアの周りにヴェルナー・ハイゼンベルクやポール・ディラック、ヴォルフガング・パウリなどが集まり、まさに量子力学を打ち立てるさなかだった。量子力学の黎明と完成を目の当たりにした仁科は、この新たなパラダイムを体得するのみならず、自らスウェーデンのオスカル・クライン(Oskar Klein、1894~1977年)と共に、量子力学的な光散乱に関する「クライン・仁科の公式」を導いた。

 帰国して理研の長岡半太郎研究室に所属し、翌年に旧知の物理学者である28歳のハイゼンベルクと27歳のディラックを日本に招待。2人の東京での講演を聴くため、当時23歳の朝永振一郎は京都から駆け付けた。この邂逅こそが朝永の後の人生を決定付けることになる。

 1931年に仁科が京都大学で10日間の量子力学講義を行なった際、受講生だったのが、朝永や湯川秀樹(1907~1981年)ら戦後日本の物理学を牽引していく若者たちである。量子力学誕生の一部始終を現場で目撃し自家薬籠中のものとした仁科が、彼らに量子力学を教授していったからこそ日本は物理学大国になったといっても過言ではない。

 同じ年、仁科は理研に仁科研究室を立ち上げ、量子力学に基づいて原子核や宇宙線の研究を始めた。1937年には理研で日本初の小型サイクロトロン(原子核や素粒子の加速装置)、2年後には大型サイクロトロン本体をそれぞれ完成させ、1944年1月から実験を始めて16メガ電子ボルトの重水素ビームを出すことに成功した。アメリカに次いで世界で2番目の快挙だった。しかし、仁科が心血を注いで完成させたこのサイクロトロンは終戦後、占領軍による原子力研究禁止令によって破壊され、東京湾に沈められる。

原爆開発を命じられて

 仁科はアメリカの科学と技術が圧倒的に進んでいることを現場感覚で知っていたため、対米戦争には断固反対した。しかし一方で1938年にオットー・ハーンとリーゼ・マイトナーらが原子核分裂を発見し、原子爆弾(原爆)開発の可能性があることも理解していた。

 1940年、仁科と同郷で大学の先輩だった日本陸軍の安田武雄中将(陸軍航空技術研究所長)は理研の大河内所長に秘密裏に原爆の研究を依頼し、大河内から研究課題を託された仁科は原爆の理論的可能性の研究を始めた。アメリカで「マンハッタン計画」が始まった翌年の1943年に、仁科はウラン235の分離による原爆製造の可能性を陸軍に示し、原爆開発に着手することとなる。この開発は仁科の「に」から「ニ号研究」と呼ばれた。しかし結局、仁科は日本の国力ではウランを集めてウラン235を濃縮することは困難と断定し、1945年5月末日までに原爆の開発を諦めた。

 広島に「新型爆弾」が投下された2日後の1945年8月8日、仁科は現地を調査し、レントゲンフィルムの感光から、この爆弾が原爆であることを政府に報告して、日本のポツダム宣言受諾を促した。8月14日には長崎でも原爆投下を確認した。

 仁科の立場をドイツのハイゼンベルクに比すると、両者とも大戦中に国家から原爆開発を命じられ、製造不能と判断した点は共通する。しかし戦後、原爆製造の責任者という影を負ったハイゼンベルクに対して、仁科は陽の当たる道を歩んだ。

 戦後、原爆製造計画の責任によりA級戦犯として巣鴨拘置所に収監された大河内正敏に代わって、仁科は1946年に理研の所長となり、同年文化勲章を授与された。1948年2月には、占領軍の命令で理研が解散し、株式会社科学研究所が発足すると、仁科は初代の社長となった。しかし、ほどなく肝臓癌を発症し、1951年に60歳で他界した。