[スポンサーリンク]

一般的な話題

だれが原子を見たか【夏休み企画: 理系学生の読書感想文】

[スポンサーリンク]

企画説明

夏だ!夏らしいことがしたい!そうだ、小中学生のころの心を取り戻し、読書感想文を書こう!ということで、読書感想文を書こうと思いました。最新書籍というわけではありませんが、現代の科学者や科学者の卵にもオススメできる本です。

どんな本?

原子の存否をめぐる長い長い論争の歴史. 単なる歴史的な解説ではなく, ガリレイからアインシュタインまで. それぞれの時代の科学者の探求を自らの実験で再現しながら, 誰が原子の決定的な証拠をみたかを追っていきます. 物理的に思考するとはどういうことかを考える上で大いに示唆を与えられる本です.[1]

どうしてこの本を読んだの?

2018年2月のケムステ記事で紹介された、原子一つを撮影することに成功したニュースがきっかけです。その記事を読んで、「すごい!」と純粋に思いました。が、逆に言えば「今まで科学者は原子を見ることなしに、化学の理論を構築して来たのだろうか」とも思いました。

私は原子や分子を直接見たことはありません。原子を1 つ 1 つ触ったこともありません。分子を匂ったことは…、あるといっていいでしょうか。例えば、焼肉の匂いを嗅ぐと焼肉を思い浮かべることはできますが、「お!ピラジン系の匂いがする![2]」と、その匂いの素の分子構造が頭に浮かぶことはありません 。

そもそも、私が知っている身の回りの物質の分子構造に関する知識も、教科書や本に基づきます。しかし、教科書で学んだだけでは、原子や分子の存在を認めてよい十分な根拠にならない気がします。

そんな私も化学者を目指す身分です。原子や分子の存在を説得できないで、原子や分子を語りたくありません。「誰が原子を見たか」という問いを頭に置き、原子の存在をめぐる歴史をたどろうと思いました。

この本で印象に残った実験は?

ブラウン運動の実験です。なぜならこの本はブラウン運動に始まりブラウン運動に終わるからです。ブラウン運動は、水などの液体に微粒子を浮かべたときにその微粒子が不規則に動くことです。せっかくなので 見てみましょう 。

プルプル震えるというかウネウネ回るというかなんとも形容しがたい動きですね。とにかく不規則なのです。

ブラウン運動と原子の存在はどう関係しているの?

ネタばらしをすると、1900 年代初期に「ブラウン運動の原因は粒子の周りの分子が粒子に不規則に衝突するためだ」と実験により証明されたからです。その証明の過程については、この本で詳しく読んでいただくことにしましょう。

で、誰が原子を見たの?

科学史に登場する有名な科学者は、原子を見ていません。

原子説を唱えたドルトンは原子を見ていません。元素周期表を考案したメンデレーエフも原子も見ていません。ブラウン運動を理論的に説明したアインシュタインも原子を見ていません。

現代になって、科学者は固体表面上の原子 1 つ分の凹凸の差を見分けることができるようになりました[3]

この本を読んで何がわかった?

過去の科学者は一歩一歩理論を組み立てて実験を繰り返すことで、原子を見ずに原子の存在を示していたことを学びました。逆に言えば目に見えない原子の存在を認める過程は相当に慎重であったことを知りました。このことから、過去の科学者のその真摯な姿勢に改めて敬意を持ちました。

教科書では、「この実験から…ということがわかる」とサラりと書いてありますが、科学の発展はそんなにまっすぐ進んでないようです。

この本は誰にお勧めしたい?

  • 真理を追求することが面白いと感じる中学生や高校生
  • あれ? 私/俺って原子見たことあるっけ…? と思った化学者

中学生はこの本を一度読んだだけでは理解できないかもしれません。特に後半では、分子の運動を数式でモデル化します。そのため、スラスラと読むことは難しいです。しかし、時間をかけて学んだ知識は、その分価値があるでしょう。一方、高校生であれば教科書で登場するお話の裏話を楽しむことができると思います。もちろん大学生以上でも楽しめます。

まとめ

化学の研究は目に見えない原子や分子を扱うからこそ浪漫があるのかもしれません。一方で、化学の考察は化学者の妄想ではいけません。本書を読んで、過去の科学者が真理を追求する真摯な姿勢への敬意を持つと同時に、私も科学の小さな一歩に正しく貢献できるよう頑張ろうと思いました。

関連記事

参考文献

  1. 本の裏表紙から引用 (語尾を常体(…だ/である調) から敬体 (…です/ます調) にしております)
  2. Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S.; Wothers, P. 第43章 芳香族ヘテロ館化合物 I: 構造と反応「ウォーレン有機化学 (下)」,  野依良治, 奥山格, 柴﨑正勝, 檜山爲次郎訳, 東京化学同人, 2003, pp 1187–1124.
  3. 具体的には走査プルーブ顕微鏡や原子間力顕微鏡のこと. 大学レベルの物理化学の参考書を参照 (a) Atkins, P.: Paula, J. 第18章 固体表面 「アトキンス物理化学要論 第5版」, 千葉秀昭, 稲葉章訳, 東京化学同人, 2012, pp 412–439. (b) こちらのネット記事もわかりやすいです: academist Journal, 「世界で最も小さいものが見える顕微鏡 -「水のチェーンの構造が明らかに」https://academist-cf.com/journal/?p=3749 (2018年7月30日アクセス).

やぶ

投稿者の記事一覧

PhD候補生として固体材料を研究しています。学部レベルの基礎知識の解説から、最先端の論文の解説まで幅広く頑張ります。高専出身。

関連記事

  1. 不安定化合物ヒドロシランをうまくつくる方法
  2. 特許にまつわる初歩的なあれこれ その2
  3. ライトケミカル工業株式会社ってどんな会社?
  4. 社会人7年目、先端技術に携わる若き研究者の転職を、 ビジョンマッ…
  5. ポンコツ博士の海外奮闘録⑧〜博士,鍵反応を仕込む②〜
  6. 第5回慶應有機化学若手シンポジウム
  7. 日本薬学会第137年会  付設展示会ケムステキャンペーン
  8. 酵素発現領域を染め分ける高感度ラマンプローブの開発

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 武装抗体―化学者が貢献できるポイントとは?
  2. ジョン・ケンドリュー John C. Kendrew
  3. グリコシル化反応を楽にする1位選択的”保護”反応
  4. 研究者よ景色を描け!
  5. トビアス・リッター Tobias Ritter
  6. 官営八幡製鐵所関連施設
  7. ファンケル、「ツイントース」がイソフラボンの生理活性を高める働きなどと発表
  8. 第28回光学活性化合物シンポジウム
  9. ボリルヘック反応の開発
  10. デルフチバクチン (delftibactin)

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2018年8月
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

注目情報

最新記事

【書籍】女性が科学の扉を開くとき:偏見と差別に対峙した六〇年 NSF(米国国立科学財団)長官を務めた科学者が語る

概要米国の女性科学者たちは科学界のジェンダーギャップにどのように向き合い,変えてきたのか ……

【太陽ホールディングス】新卒採用情報(2025卒)

■■求める人物像■■「大きな志と好奇心を持ちまだ見ぬ価値造像のために前進できる人…

細胞代謝学術セミナー全3回 主催:同仁化学研究所

細胞代謝研究をテーマに第一線でご活躍されている先生方をお招きし、同仁化学研究所主催の学術セミナーを全…

マテリアルズ・インフォマティクスにおける回帰手法の基礎

開催日:2023/12/06 申込みはこちら■開催概要マテリアルズ・インフォマティクスを…

プロトン共役電子移動を用いた半導体キャリア密度の精密制御

第582回のスポットライトリサーチは、物質・材料研究機構(NIMS) ナノアーキテクトニクス材料研究…

有機合成化学協会誌2023年11月号:英文特別号

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2023年11月号がオンライン公開されています。…

高懸濁試料のろ過に最適なGFXシリンジフィルターを試してみた

久々の、試してみたシリーズ。今回試したのはアドビオン・インターチム・サイエンティフィ…

細胞内で酵素のようにヒストンを修飾する化学触媒の開発

第581回のスポットライトリサーチは、東京大学大学院 薬学系研究科 有機合成化学教室(金井研究室)の…

カルロス・シャーガスのはなし ーシャーガス病の発見者ー

Tshozoです。今回の記事は8年前に書こうと思って知識も資料も足りずほったらかしておいたのです…

巨大な垂直磁気異方性を示すペロブスカイト酸水素化物の発見 ―水素層と酸素層の協奏効果―

第580回のスポットライトリサーチは京都大学大学院工学研究科物質エネルギー化学専攻 陰山研究室の難波…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP