[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

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。Chem-Station を見て育った学生として、このコミュニティをより盛り上げていきたいです。高専出身。Twitter はじめました (下の Twitter のバナーでリンクがつながります)。ケムステ記事にはならないような些細なことを英語と日本語で不定期につぶやきます。

関連記事

  1. シュプリンガー・ネイチャーより 化学会・薬学会年会が中止になりガ…
  2. 究極の脱水溶媒 Super2(スーパー スクエア):関東化学
  3. 2つのグリニャールからスルホンジイミンを作る
  4. 2007年度ノーベル化学賞を予想!(2)
  5. 初めての減圧蒸留
  6. “結び目”をストッパーに使ったロタキサンの形成
  7. 2015年ケムステ人気記事ランキング
  8. 化学者に役立つWord辞書

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. CASがSciFinder-nの新しい予測逆合成機能を発表
  2. 抗生物質
  3. エピジェネティクス epigenetics
  4. アルバート・コットン Frank Albert Cotton
  5. ぬれ性・レオロジーに学ぶ! 微粒子分散系の界面化学の習得講座
  6. START your chemi-storyー日産化学工業会社説明会2018
  7. ケー・シー・ニコラウ K. C. Nicolaou
  8. Reaxys Ph.D Prize 2014受賞者決定!
  9. 有用なりん化合物
  10. わずか6工程でストリキニーネを全合成!!

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

注目情報

注目情報

最新記事

【書籍】機器分析ハンドブック1 有機・分光分析編

kindle版↓概要はじめて機器を使う学生にもわかるよう,代表的な分析機器の…

第46回「趣味が高じて化学者に」谷野圭持教授

第46回目の研究者インタビューです。今回のインタビューは第10回目のケムステVシンポ講演者の一人であ…

【山口代表も登壇!!】10/19-11/18ケミカルマテリアルJapan2020-ONLINE-

「ケミカルマテリアルJapan2020-ONLINEー(主催:株式会社化学工業日報社)」は、未来に向…

「誰がそのシャツを縫うんだい」~新材料・新製品と廃棄物のはざま~ 2

Tshozoです。前回の続き、②リチウムイオン電池についてです。なおこの関連の技術は進化が非常に早く…

炊きたてご飯の香り成分測定成功、米化学誌に発表 福井大学と福井県農業試験場

 福井大学と福井県農業試験場は、これまで難しいとされていた炊きたてご飯の香り成分の測定に成功したと米…

化学者のためのエレクトロニクス講座~配線技術の変遷編

このシリーズでは、化学者のためのエレクトロニクス講座では半導体やその配線技術、フォトレジストやOLE…

基礎材料科学

概要本書では,材料科学を「マルチスケールにわたる物質の階層性を理解し,その特性を人々の生活に…

第45回「天然物合成化学の新展開を目指して」大栗博毅教授

第45回目の研究者インタビューは第10回目のケムステVシンポ講演者である、東京大学の大栗博毅先生にお…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP