ジャガディッシュ・チャンドラ・ボース（Sir Jagadish Chandra Bose）は、物理学、生物学、植物学、考古学に深い造詣を持っていたインドの著名な科学者です。電波およびマイクロ波の光学に関する研究に世界で初めて取り組んだ科学者であり、植物学の分野でも数多くの重要な発見を残しました。また、アメリカの特許を取得した最初のインド人科学者でもあります。
彼は「無線科学の父」と称されています。さらにSF小説も執筆しており、ベンガル語SFの父とも呼ばれています。無線信号の送信技術において驚異的な進歩を遂げ、半導体を用いて電波によるメッセージを検出した最初の人物でしたが、自らの発見を商業的に利用するのではなく、あえて公開し、他の研究者が自由に研究できるようにしたのです。
その後、彼は植物学や生物学の分野で多くの発見を成し遂げます。クレッスコグラフ（crescograph）と呼ばれる装置を発明し、植物がさまざまな刺激にどう反応するかを研究しました。その結果、動物の組織と植物の組織の間には驚くほど多くの類似点があることを証明しました。友人たちの勧めにより、この業績についてのみ特許を出願し、取得しています。
幼少期と教育
ボースは1858年11月30日、当時の英領インド・ベンガル州ダッカ県ファリドプルのムマンシング（現在のバングラデシュ）で生まれました。父バガワン・チャンドラ・ボースはブラフモ・サマージ（ブラフモ協会）の活動家で、ファリドプルやブルドワンなどの地で副治安判事や副長官を務めた人物でした。
彼の家族は、現在のバングラデシュ・ムンシガンジ県にあるビクラムプルのラリカル村の出身です。11歳になるまで、ボースは村のベンガル語学校に通いました。父親は「英語を学ぶ前に、まず母語をしっかり身につけるべきだ」と考えていたのです。
1915年にビクラムプルで開かれた会議で、ボースは次のように語っています。
「当時、子どもを英語学校に通わせることはステータスの証とみなされていました。私が通わされたベンガル語学校では、父のムスリム（イスラム教徒）の使用人の息子が私の右に座り、漁師の息子が左に座っていました。彼らは私の遊び仲間でもありました。私は彼らの鳥や獣、水の生き物にまつわる話に耳を傾けていました。おそらくこれらの話こそが、自然の仕組みを研究したいという深い興味を私の心に芽生えさせたのでしょう。」
学校教育を終えた後、彼はカルカッタ（現コルカタ）に移り、セント・ザビエル校に入学しました。ジャガディッシュ・チャンドラは生物学に強い関心を抱いていました。卒業後、22歳で医学を学ぶためにロンドンへ渡りますが、健康上の理由から医師になる道を断念し、ケンブリッジ大学クライスト・カレッジに進学しました。そこで著名な物理学教授ラフォント神父に励まされ、物理学を専攻することになりました。
1885年に帰国した彼は、1915年までプレジデンシー・カレッジで物理学助教授として教鞭を執り続けました。当時、インド人教員の給与はイギリス人教員の3分の1しかありませんでした。ボースはこの差別に断固として抗議し、3年間無給で働き続けたため、経済状況は悪化し、多額の借金を抱えることになりました。
借金を返済するため、彼は先祖伝来の土地を売らざるを得ませんでした。4年目になってようやくボースは勝訴し、全額の給与が支払われることになりました。彼はカルカッタの著名な弁護士でブラフモ・サマージの活動家だったドゥルガモハン・ダースの娘アバラと結婚しました。アバラは「デシュバンドゥ」ことチッタランジャン・ダースの従姉妹にあたります。
アバラは常に夫にとって心の支えであり、インスピレーションの源であり続けました。ボースは優れた教師でもあり、授業では科学的な実演を多用しました。彼の教え子であるサティエーンドラ・ナート・ボースは、後に世界的に著名な物理学者となりました。
無線の発見
イギリスの理論物理学者ジェームズ・クラーク・マクスウェルは、さまざまな波長の電磁波の存在を数学的に予言していましたが、その予言が実証される前の1879年に亡くなりました。イギリスの物理学者オリバー・ロッジも電磁波の研究に取り組み、1887〜88年頃にはその存在の実証に着手していました。
一方、ドイツの物理学者ハインリヒ・ヘルツは、1888年の実験によって自由空間における電磁波の存在を見事に実証しました。その後ロッジはヘルツの研究を引き継ぎ、1894年6月に記念講演を行いました。ヘルツの死後、その講演内容は書籍として出版され、ロッジの研究はジャガディッシュ・チャンドラ・ボースを含む世界各国の科学者の注目を集めることとなりました。
ボースのマイクロ波研究で特筆すべき点は、波長を約5ミリメートルまで短縮したことです。彼は、光の性質を研究するうえで長い波長の光波には不利な点があることを理解していたのです。
1895年、ボースはベンガル総督ウィリアム・マッケンジーの立ち会いのもと、カルカッタのタウンホールで自身の発明の公開実験を行いました。送信機（ラジエーター）から放たれた電波は、75フィート離れた場所にある3枚の壁を貫通して受信機に届き、ピストルを発射させ、ベルを鳴らしました。この実験のために、ボースは近代無線通信の基礎となるアンテナを設計しました。
それは高さ20フィートの柱の上に設置された円形の金属皿で、これが送信機に接続され、受信機にも同様の皿が取り付けられていました。こうして彼は、より遠距離へのメッセージ送信に挑戦し始めました。総督ウィリアム・マッケンジーはこの研究に深く感銘を受け、ボースに研究の続行を強く奨励しました。
やがて彼の論文は科学界の主要な研究誌に掲載されるようになり、世界中の科学界を驚かせました。
ボースはベンガル語のエッセイ『見えない光』の中で、次のように書いています。
「見えない光は、煉瓦の壁や建物などを容易に通り抜けることができます。したがって、ワイヤーを使わなくても、光によってメッセージを伝えることが可能なのです。」
なお、ロシアではポポフが同様の実験を行っています。
ボースの最初の科学論文『複屈折結晶による電気線の偏光』は、ロッジの論文発表から1年以内の1895年5月に、アジア・ソサエティ・オブ・ベンガルへ送られました。2番目の論文は、ロード・レイリーの手によって1895年10月にロンドン王立協会へ送られました。さらに1895年12月には、ロンドンの雑誌『エレクトリシャン』第36号に、ボースの論文『新電気偏光計（New Electro-Polariscope）』が掲載されました。
当時ロッジが考案した用語「コヒーラー（coherer）」は、ヘルツ波の受信器または検出器を指す言葉として使われていました。『エレクトリシャン』誌はすぐにボースに連絡を取り、「コヒーラー」について次のようなコメントを寄せています。
「もしボース教授がコヒーラーの完成に成功し、特許を取得できれば、プレジデンシー・カレッジの一研究室におけるベンガル人科学者の研究成果だけでも、航行用の沿岸照明システムを確立できるほどのものになるでしょう。まさに新たな革命が訪れるのです。」
ボースはコヒーラーの改良を計画していましたが、それを特許化することは一度も考えませんでした。
無線開発史におけるボースの位置づけ
ジャガディッシュ・チャンドラ・ボースが実験を行ったのは、まさに無線が通信手段として発展しつつあった時代でした。ボースの電波・マイクロ波光学に関する研究は無線通信そのものとは直接関係ありませんでしたが、彼が成し遂げた改良や記録した知見は、他の無線発明家たちに大きな影響を与えました。
1894年末、グリエルモ・マルコーニは無線電信専用に設計された無線システムの開発に取り組んでいました。1896年初頭までに、このシステムは物理学で想定されていた範囲を超える距離へ電波信号を送信できるようになりました。
ジャガディッシュ・チャンドラ・ボースは、半導体接合を用いて電波を検出した最初の科学者であり、この手法によって数多くのマイクロ波部品を発見しました。その後、ミリ波長の電磁波に関する研究は50年間ほとんど行われませんでした。1897年、ボースはロンドンの王立研究所でミリ波に関する研究成果を発表しています。
彼は研究において、60GHzまでの周波数帯で導波管、ホーンアンテナ、誘電体レンズ、各種偏光子、そして半導体を使用しました。これらの装置はすべて、今もコルカタのボース研究所に保管されています。また、アリゾナ州の12メートル望遠鏡に搭載されている1.3mmマルチビーム受信機は、1897年のボースの研究論文の原理に基づいて作られたものです。
固体エレクトロニクスの研究で1977年にノーベル賞を受賞したサー・ネヴィル・モットは、ボースについて「ボースは時代を60年先取りしていた」と評しています。N型およびP型半導体の存在を予言したのも、ほかならぬボースだったのです。
植物学研究
ジャガディッシュ・チャンドラ・ボースは、植物体内での刺激の伝達が化学的手段ではなく、電気的な手段によって行われることを証明しました。彼はまず、マイクロ波が植物組織に与える影響を研究し、さらに天候の変化が植物に及ぼす影響についても調査しました。
加えて、化学的阻害剤が植物に与える影響や、温度変化が植物に及ぼす作用についても研究しています。さまざまな条件下での細胞膜電位の変化を分析した結果、彼は植物が「痛み」や「愛情」を感じ取ることができるという結論に達しました。
金属疲労と細胞の反応の研究
ボースは、さまざまな金属と植物組織における疲労反応の比較研究を行いました。電気的、機械的、化学的、熱的な方法を組み合わせて金属を刺激し、細胞と金属の反応の類似性を記録しました。彼の実験は、模擬細胞と金属との間に疲労反応の顕著な類似があることを示しました。
さらに、生きた細胞と金属におけるさまざまな刺激に対する周期的な疲労と回復の反応についても研究しました。ボースは、電気刺激の変化に伴う植物の電気的反応の推移をグラフ化し、植物に毒や麻酔薬を投与すると反応が次第に低下し、やがてゼロになることを示しました。しかし、亜鉛金属をシュウ酸で処理した場合には、このような反応は観察されませんでした。
ナイト爵位と晩年
1917年、ジャガディッシュ・チャンドラ・ボースは「ナイト」の称号を授けられ、ロンドン王立協会のフェロー（物理学・生物学部門）に選出されました。ボースはすべての研究を簡素な装置と質素な実験室で行ってきました。そのため、インドに本格的な研究所をつくりたいと強く望んでいました。その構想が形となったのが「ボース研究所」の設立であり、現在ではインドを代表する科学研究の拠点となっています。
1902年に建てられたボースの邸宅（アーチャリヤ・バーヴァン）は、現在博物館として一般に公開されています。ジャガディッシュ・チャンドラ・ボースは引退後も私設の実験室で実験と研究を続けましたが、過労のため健康は日々悪化していきました。1933年に重病に陥り、医師の勧めで気候転地のためビハール州ギリディーへ向かいましたが、健康は回復せず、1937年11月23日に75年の生涯を閉じました。