見えないものへの興味
いや、サイエンスだわ。 サイエンス、全部これだと思う。正直。
レンです。 エマです。サイエントークは、研究者と普通の人が科学をエンタメっぽく語るポッドキャストです。
人間ってさ、見えないものを見ようとするじゃないですか。 はいはい。
わかります? 幽霊とかですか? あー幽霊とかもそうかもしれない。
空気の成分とか? まあそういうのもあるし、もう宇宙の遠く離れた先どうなってんのかなとかもさ、
ずっと見ようとしたりとかさ。 なんちゃらマターみたいな。なんかよくわかんないやつ。 ダークマターとかね。
あ、そう、ダークマターとかね。 とにかく見えないものを見ようとするなと思って。
それもそうですね。 バンプオブチキンの歌詞、そういうのあったけど。 あ、そうなの?
そっか、君、バンプオブチキンの天体観測知らない? 知らない。てか、バンプオブチキンもあんまり知らないわ。
バンプオブチキンも知らないか。 いや、知ってるけど。 え、バンドってことは知ってるよね?
バンドってことは知ってるけど、あんまり曲とか知らない。 マジか、みんな知ってると思ってたわ。
いや、聞いたらわかるかも。 まあ、それはいいや。
いや、で、なんか人間その見えない世界ってめっちゃ興味ある生き物だなと思って、
目の前にあるものがよく見たらどうなってんのかとか、ずっと興味持ってるわけですよ。
で、これまでもさ、原子でできてるって言ったけど、原子見えないよね?みたいな話とか何回かしたことあるじゃないですか。
うん。 じゃあ、その見えない原子ってどうやって証明するんだろう?とか考えたことあります?
うーん、いろいろ頑張って望遠鏡じゃないわ、顕微鏡とか光を当ててみたりとか、
何かしらの反応が返ってくるからその反応を見る。
まあ、そうだね、顕微鏡とかで見るんだろうなって思うけど、実は原子みたいな粒だって見える顕微鏡ができるのって結構最近まで、そもそも難しくて。
うん、めっちゃちっちゃいもんね。 そう、ちっちゃすぎて。普通の光学顕微鏡とかだともう見えないレベルの小ささなんで、
そういう直接見れるっていう方法がない時に原子って証明されてるんだよね。
不思議じゃないですか、そう考えたら。 見えてないけどあるぞってなった。
ジャン・ペランの業績
最近とか細胞とかは顕微鏡で見て、お、あるぞっていう感動はあったと思うんだよね。
でも原子ってそういう感動はないわけよ。 見えないもんね。粒が見えた、やったみたいなやつがないわけよ。
だからすっごい伝わりにくいし、原子見つけた人誰ですかって言われたら、たぶん知らないじゃないですか。
はい、知らないですね。 今日その人の話なんですけど、主役はフランスのジャン・ペランっていう人で、有名なんだけどね、普通に研究者としてはノーベル賞も取ってますし。
だけど一般的にあんまり知られてないかなと思うんで、今日このジャン・ペランさんが原子を証明するっていう話、かなりキーポイントになる話ですね。
そうですね、いつ頃? これ1900年代の本当に頭ぐらい。
じゃあ、原子の存在が証明されるのって1900年になってからなんだ? そうですね、117年前くらいですね。1908年くらいですね。
すごい。 まだそれしか経ってないんだよ。 それしか経ってないんだね。
で、すごい最近なんだけど、さっき言ったみたいにやったーっていう感じじゃなかったから地味なんだよね。
なんだけど、めちゃくちゃ話としては面白いんで、今日ちょっとそれを伝えたいなという回です。
じゃあ最初に、そもそも原子ってどれぐらいの大きさとか話したことあったっけ? ないんじゃない?
じゃあ、わかりやすい例えはいろいろあるんだけど、地球に対してテニスボール1個めっちゃちっちゃいじゃん?
はいはいはい。 で、その比率あるじゃん?
はい。 それをさらにテニスボールから小さくしたのが、もう原子ぐらいのサイズ。
分かりやすいね。 あれ、その話したような気もするな。
どっかでしたかね。てかね、科学史始めるときにしたかもしれない、ほんとに。
まあまあまあ、そんぐらいかっていう感じですね。 うん、めちゃくちゃ小さいんですけど、
だから、もう今までずっと、なんか筒っぽい挙動はしてるけど、証明できないよねっていうのは、
古代からずっと呼ばれてて、原子論の話もね、サイエントクで出してますけど、あくまで仮の存在なんですよね。
そういうふうに考えたら、例えば気圧とかもなんか説明できそうだなとか、
なんか化学反応の比率も、なんか一粒一粒みたいに数えられるんだとしたら説明できるなっていうので成り立ってた。
じゃあ今回いうさ、原子を見たっていうのは、本当に一粒一粒を見たっていうことなんですか?
いや、えっとね、一粒一粒は見れてないんだけど、つぶつぶだっていうのが分かったっていう感じ。
なんかさ、その反応が説明できるのは、まぁ状況証拠みたいな感じじゃん。
原子だから反応が説明できるっていうレベルの状況証拠は揃ってたけど、それに一歩踏み込んだ、
なんかさらに大きな証拠が得られたけど、でもそれでも一粒一粒は見えないんだ。
そう、一粒一粒は見えないけど、顕微鏡で頑張って証明するっていう人が出てくるんだけど、
これちょっと大井説明しますね。原子は仮の存在でしたと。だから反対派もいるわけよ。
原子はあくまでその機場の空論だよねみたいな言ってる人って結構いて、
例えば19世紀後半とかって、有名な科学者たちは割と原子って仮想的なもんだから実体ってないよねって言ってる人がいっぱいいた。
例えばエルンスト・マッハさんとか、これは速さのマッハなんぼとかのマッハさんですね。
とかビルヘルム・オストバルトっていう結構有名な、そういう影響力のある科学者がいて、
オストバルトさんもオストバルト法って聞いたことない?
大井 ない。
賞賛の製法なんだけど、これ大学かな?高校じゃ出てこないかな?
オストバルト法のオストバルトさんとか、そういう結構影響力ある人たちも便利な仮説だよねって。
大井 なんか相対性理論みたいな感じかな?相対性理論とかもさ、
初め実際に時間が伸び縮みするってわからなかったけど、時間が伸び縮みするっていうことにしたら説明できる現象とかがあって、
で、その仮説が生まれたわけじゃん。で、その後に実際に実験で時間が伸び縮みするっていうふうにわかったけど、
そういう感じで原子も原子として、原子論だったら説明できるよねっていう現象があって、その後証明された。
そうそうそう。っていう状態だったんだけど、で、ちょっと全然それとはまた別なところで、とある現象が報告されてて、
懸濁した液体があって、その懸濁してる状態、濁った液体の中って濁った粒が不規則に動いてるよねっていう、
これブラウン運動ってやつなんですけど、これ1820年代にロバート・ブラウンさんが報告してるんだよね。
イギリスのスコットランド生まれの植物学者の人なんですけど、で、この人は最初水面の上に花粉があって、
で、花粉が水面でパーンって破裂して、そしたら中からちっちゃい粒々が出てきて不規則に動いてるぞっていうのがこれ最初のね。
ブラウン運動。
中の粒々がパーンって出てきて、水面に落ちていって、で、その水の中で不規則に動いてるぞってこと?
そうそうそうそう。で、これ何て説明してたかっていうと、花粉の中にある生命の源が花粉を動かしてるって言ってた。
おー、はいはいはい。
若干こうスピリチュアル味がある説明なんだけど、だから花粉が生き物だからこういうこと起きるよねって思ってたよね。
で、後々別に花粉じゃなくて、もう細かい粉末とかだったら、こういう同じような動きするよねっていうのは後々わかっていくんだけど、
これ1800年代の話。で、そっから1905年。これ何の年だったか覚えてます?1905年。
え、何ですか?
これあのすごい大事な年で、アインシュタイン奇跡の年ですね。
そしてこの年にアインシュタインがブラウン運動に関する論文を出します。
で、それは何かっていうと、さっき言ったブラウン運動、水に花粉とかが浮いてて不規則に動くよねっていうやつを見て、
この動きは目に見えないけど、常に動き回ってる水の分子が花粉にぶつかって起きてるって言った。
おー、はいはいはい。
で、これもあまりに斬新。
あの分子とかさ、原子とかそういう目に見えないつぶつぶを仮定して、そしたらこの粒の動き予測できるぞっていう数式を作ったの、いきなり。
あ、それはじゃあ数式的に、その数式だと結構これまでのランダムな動きがちゃんとサポートされるみたいな。
そうそう。だから、言ったらどれぐらい水のつぶつぶが花粉に衝突して、衝突したら押されるから動くわけじゃん。
で、そういうのが起きるぞっていうのを、花粉の大きさがこれぐらいですとか、あとは水の粘り気、ドロドロ具合と、あとは水分子の数っていう要素を使ったら、この動き予測できるぞっていう理論を作ったよね。
これ天才すぎるだろうって思うんだけど。あと温度か、温度もだけど。
温度も。
で、これめちゃくちゃ大事で、大事なのはやっぱ数なんですよ。水分子の数ってめっちゃ重要。
例えば水が1gあったら、その中に分子の数何個ありますみたいなことが、こういう数式があると計算できるようになってくるの。
あ、それまでは計算できてなかったの?
一応アボガドロ定数っていう。
あー懐かしい。
覚えてます?アボガドロ定数。
例えば炭素が12gあると、6.02×10の23乗この炭素原子が入ってますっていう定数ですね。
だから物質が粒子の集まりって仮定した場合には、何個その粒子がありますよっていうその定数。
その定数はすでにもうこの時代にあった?
そう、理論としてはあった。1molはこれぐらいですよみたいなことですね。
アボガドロさんはもっと昔の人なんで。
それは原子の数だっけ?
そう、原子とか分子の数。
だからそういう一定量の水の中に何個粒があるっていう計算ができると、
そしてそれが今までのアボガドロ定数っていう理論的に言われてたやつと結びつくと、
このブラウン運動で動く粒々の動きを計算して、粒の数が分かるかもってなるじゃん。
どっちの粒?ブラウン運動してる粒の数?それとも水分子の数?
水分子の数。
水分子の数は今すくい上げた水の重さが分かってて、アボガドロ定数ってなんだっけ?
分かりやすく、コップ1杯の水の中に何個水分子ありますみたいなの。そういうのを決められる定数ですね。
はいはいはい。
そういうのを決められる指標があったとして、アインシュタインがやってるのは、水の中に花粉を入れて、その花粉がランダムに動くわけじゃないですか。
その動きを観察することで、水分子の数とかも予測できるよっていう。
おー、はいはいはいはい。
ってことは、今までさっき言ったアボガドロ定数みたいな、コップ1杯にこれぐらいの水分子あるよねっていう理論だけの数が、実験によってもしかしたら分かるかもってなるねこれ。
おー、はいはいはい。
伝わるかな?
アインシュタインの理論と花粉の観察
うん、伝わる伝わる。だから、ブラウンド特定の動きを花粉がしてて、この動きになるためには、水分子何個なければいけないっていうのが計算によって分かって、
で、その水分子の数がアボガドロ定数で計算したコップ1杯の水分子の数と一致するってことだよね。
そうそうそう、そういうイメージ。
だから、花粉の動きを測定したら、水分子の大きさや数分かるんじゃないっていうのが、アインシュタインの主張なの。
おー、大きさも分かるんだ。
大きさも分かる。
これめちゃくちゃすごいことで、水分子自体は見えないよ。
だけど、それがぶつかっている対象である花粉を見たら、予測できんじゃないっていう。
うんうんうんうん。できるんだ、すごいね。
で、アインシュタインはこれを理論で、できるぞっていうところまでやったよね。
で、論文になりましたと。
あ、で実際にアボガドロ定数と一致してた?
そう、っていうのをやる、アインシュタインの理論をマジで顕微鏡で実験的にアボガドロ定数を出しに行く人が出てくる。
おー、それはすごく難しいことなの?やっぱりそれを観察するっていうのは。
いやーだって、普通に考えたらさ、どんだけ顕微鏡を見なきゃいけないのって感じじゃない?
だってまず花粉がわーってランダムに動くんだよ。
それを全部記録して、これぐらいの花粉の時こう動くとか、それを理論と全部当てはめていくっていう、相当やばい作業だと思うよ。
確かにね。特にこの時代コンピューターとかなさそうだもんね。
ないないない。っていうのをやったのが、ジャン・ペランっていう人ですね。
ジャン・ペラン?
うん、ペランさんです。
ペランさん?
うん、フランスの物理学者。
で、ペランさんって、実は前に電子の発見をしたJ.J.トムソンの話とかもしてるんですけど、
J.J.トムソンさんって、実はペランさんの観察によって着想を得て電子見つけたとかもあって、実は影の盾役者みたいなところがあるんだけど、
この人は、アインシュタインがその理論を出しましたと。
で、これ面白いってなって、じゃあこれを本当に観察しようと。
で、割と実験の設定がすごくセンスがすごくて、花粉でやったら正直大きさバラバラになっちゃったりするじゃないですか。
だから最初に、まずなるべく均一で大きさ分かっている粒を用意するよ。
で、これは樹脂ですね。
樹脂?
樹脂。
おー、樹脂ってなんか溶けちゃいそうなイメージだけど、ちゃんと水の中で観察可能な粒の状態で言えるの?
そうそう、溶けない樹脂ですね。
おー。
なんだろう、プラスチックの玉みたいなのをイメージしたらいいのかな。本当にちっちゃい。
それは全部同じ大きさなんだ。
それは最初作った時は大きさバラバラじゃないですか。
だけどそこから延伸分離をするんですよ。
くるくる回して、したら重たいやつはより底に沈むし、軽いやつは上に行くじゃないですか。
それで分けていって、なるべく同じ大きさのまず粒々の樹脂を用意する。
なるほどね。
この辺かなり本当にお手製の実験感があると思うんだけど。
その均一なサイズの粒々を今度は水とか液体に入れて、ひたすら顕微鏡で観察する。
温度も大事。温度が上がったりしたらその粒の動き激しくなるとかあるんで、温度も一定にしなきゃいけない。
しかも液体って3Dじゃないですか。
で、顕微鏡で見れるのって2Dじゃん。
だから高さをちょっとずつ変えて、ひたすらピントをずらしていって、粒がこの位置にこの時はあってどう動いたとかを記録していくっていう作業だよね。
考えられます?これ。
でも結局なんか時間差になっちゃうよね。
3Dで2Dを見るっていうのはさ、水のコップがあって水平に切った時の一面一面を見るみたいな感じ?
そうだね。
じゃあその一番上を見てる時とその1個下の階層を見てる時とだったら違うタイミングでの運動を見てるってことだよね。
だから同時に全ての面見れないよね。
全ての面一気に見るとかはできないんで、だから一番深いところでまずはどういう粒の大きさがこう、言ったらさ上下に動いてるわけじゃん、粒の。
だからピントあったり外れたりするわけでしょ。
だからこの高さでは粒子がこれぐらいの数ここ通過してるなみたいな平均の数とか出せるわけでしょ。
で今度10マイクロメートルちょっと上げて、でまた観察してっていうのを繰り返してっていうイメージできます?
じゃあ欲しい情報としてはその自分の見てる面において特定の時間あたりどれだけの粒子が通過したかっていう情報が欲しいみたいな感じ?
そうだね、最初はそう。でこの粒々って全部そこに沈んでいくだけじゃなくて、コップを観察してるとしたらね、仮に。
上の方の方が粒子ってどんどん沈んでいくわけじゃん。だから粒子の割合が下がっていくと。
モルと粒子数の関係
だけど逆に下から水分子が当たったらちょっと上に持ち上がってきたりもするわけよね、この樹脂が。
だから微妙に高さを変えて観察していくと、高さごとに粒子の数っていうのは変わってる。下の方が濃いとかそういったことが分かってるわけじゃん。
っていうのはまずひたすらデータを取りますと。
なるほどね。
で高さに対してやっぱり粒子の数って指数関数的に減少していくなとか、そういうことが分かるよね。高さが下がっていくと。
高さが下がっていくほど粒子の数多くなるよね。
多くなる。っていうことと、あとは同じピントが合ってるところでも粒子がジグザグに動いたりするとかも起きるよね。横向きに。
でどうジグザグに動くのかなっていうのも記録する。
それは同じピント合わせるところで数秒ごととかに粒子の位置とかを記録していって、で時間変化でどうやってジグザグの経路になってるかなっていうのを見てあげると。
それは同じ面においてジグザグに動くってことだよね。
そうそうそう。
それだったらもう普通に同じ面ずっと見てて、でジグザグに動いてるなっていうのを観察すればいいだけってこと?
そうそうそう。そういうの見つけて。
それってビデオ撮ってるの?それとも目で見てるのかな?
一応撮影はしてるって書いてたかな。
だよねさすがにね。
カメラは使ってるはず。
そうじゃなきゃなんかいっぱい粒子あったら追えないよね。
追えない。
でそしたらさ、この粒子はこれぐらいの時間で移動した距離がこれぐらいだなとかそういう情報が得られるわけじゃん。
そういう情報を集めていって、でアインシュタインの式を使って最初に言ったアボガドロ定数を求めてみる。
だからこれぐらいの水は水の分子これぐらい何個あるかなっていうのを実験で求めようとすると。
そしたら理論値にめちゃくちゃ近い値が出てくるよね。
それは感動するだろうね。
これすごいことだと思うよ。
というかいやちゃんと実験できてるのすごいなと思うよ。
てかそんな大量の粒子を水の中で3Dでしかも特にコンピューターとかなさそうな時代になんか一面一面撮影するっていうところがなんか気力がすごいなって思うし、
何をもってその運動を捉えられたって言えるのかがちょっとピンとこないからさ。
そうだね。
難しいよね。
その今の説明で一面における粒子の数を見てるっていうこと分かったし、
その面で動いてる時にどういう動きするのかっていうのを確認するっていうのは分かったけど、
なんかそれだけでいいんだっていう気もする。
それやるのは簡単というか言うのは簡単なんだけど、
それ実際すごい数やって、
ちょっとね何枚ぐらい写真撮ったかとかちょっとそれまでは見つけられなかったんだけど。
いやいや簡単だとは思わないけど、
見る運動の対象としてはそれだけでいいんだって思って。
これが理論とどんだけ一致してるかが大事なよ。
しかも複数の方法でやってる。
さっきの高さによってどうなってるのかなっていうのでもアボガドロ定数が出せるし、
ジグザグな動きを見て違う方法でもやっぱり同じぐらいのアボガドロ定数が出せるらしいよ。
上から下とか下から上とかそういうのはあんま関係ないかな。
それはだから高さを変えて観察するっていうので見てる。
で、この時にだからそうやってアボガドロ定数が別な方法で出してるのにめっちゃ一致してるとか、
あとちょっと電子の実験とかまた別な実験でもアボガドロ定数これぐらいかなみたいな出してるやつとか、
そういうのとも全部一致してると。
だからアボガドロ定数はこれ正しそうだよねってなってくる。
ってことはこれアボガドロ定数は原子とか分子こうつぶつぶのやつあるよねっていう前提の理論なんで、
じゃあ原子とかやっぱあるじゃんってなるっていう感じだよ。
アボガドロ定数って結局さ、何キログラムあたり粒子が何個あるかっていう定数?
それってさ、どの物質においても当てはまるんだっけ?
さっきは炭素って言ったけど、炭素でも成り立つし、水でも成り立つし、鉄とかそういうものでも成り立つんだっけ?
そう、全部成り立つ。
だから言ったら1モルっていう決められた量、物質量っていうものを決めて、炭素だったら1モル12グラムですよとかそういう数字が決まってて、
その中に入っている原子の数分子の数は一緒ってこと。
そっか、1モルは何ちゃらかける10の23個分の粒子の集まりか。
そう、6.02×10の23乗、炭素12グラムだったら、それが1モルですっていう、科学のルールですね。
そうですね。モルって使ったらわかりやすいかも。
そうだね。
アボガドロ定数ってなんだっけってなっちゃったけど、確かにモル。
モルを言うかどうか迷ったんだけど、逆にややこしいかなと思って。
だってモル使ってる人っている?
どうだろう?
わかんないけど、僕はめっちゃ使ってるんですけど。
ことある人はさ、高校科学とかでめっちゃ出てくるじゃん。
そうそう、めっちゃ計算だけはしたなっていうのは、そういう人は多いと思うけどさ、社会人になってモル使った人どれくらいかなっていう。
確かに。
研究者は結構バリバリ使うと思いますね。
で、実体験で言うと、僕も実験するときに、わかりやすく鉄使いますだったら、鉄何ミリモル分とかを計算して、それを実際に測って使うとかやるんで。
そういう人にとってはモルって当たり前の単位なんですけど、そうじゃない人ってモルってなんだっけって思うかなと思ってあえてあんまり言わなかった。
あれでも、アボカドロ定数が証明されたっていうのは、その動きをサポートするような数を求めていったらアボカドロ定数になったっていうのはわかったけど、
アボカドロ定数ってイコールモル?モルの中に含まれている粒子の数?
そう。
でも結局物質によって重さは違うじゃん。
重さは違う、でも数は一緒。
今回水で見たんだよね。
今回は水の分子の数を数えるっていうことかな。
アボカドロ定数の確認
じゃあ水の重さ、全体の重さはじめ分かってて、モルとか関係なしに、この動きから想定される数を数えたら、ちゃんとアボカドロ定数分の数が入ってるっていうことが導き出された。
そうそう。
それを水では何たつけど、他のもので何たつかっていうのを確認したんかな。
他のもので何たつは、でもアボカドロ定数って他のいろんな反応とかで、その数字使ったら原子の量とか割合とかが実験と合ってるよねってなってるわけじゃん。
うん。
それ自体が証明されたら、他全部やっぱり原子ありそうっていうので何たつ。
そうなの?水だけでいいの?
うん。だって特定の量の中の原子とか分子の数が分かりますっていうのはそれだけでOK。
水300ml用意して、そしたら300gだから、特定の水分子の数がアボカドロ定数から出せるじゃん。
うんうんうん。
それ計算しといて、一方で樹脂の動きから水粒子の数を数えて、それがだいたいアボカドロ定数と一致しますよっていうのは分かるけど、
うんうんうん。
それだけでそのアボカドロ定数っていうのがありますって言えるの?
あー。
水では一致するかもしれないけど、他の物質で一致しない可能性もないの?その時点では。
それとも水で言えたらもう全部、すべての物質においてアボカドロ定数は成立するってなっちゃうものなの?
えっと、これちょっと難しいからそんなに言わないつもりだったんだけど、じゃあ言うか。
これ以外にもアボカドロ定数を確認しに行くような実験っていくつかあって、じゃあ一個紹介するわ。
これ電子というか電気。電気を使ってアボカドロ定数を出すっていうのもやられている。
科学的証明のプロセス
はいはいはい。
で、これは昔ファラデーさんの話したじゃないですか。
ファラデーさんって、こんぐらいの電気使ったらこれぐらいの量の物質分解できますって言った人。
うんうん。
これちょっと覚えてない方はぜひ過去のやつも聞いてほしいんだけど、
これってだから特定の物質、例えば1モルなら1モルだとしたら、1モルを分解するのに必要な電気の総量っていうのがわかるわけ。
うん。
これファラデー定数なんだけど。
で、ファラデーさんがファラデー定数っていうのを出しました。1モルを分解するのにこれぐらいの電気の量です。
ごめん、分解って電気の分解?
電気による分解、うん。
あー、水を水素と酸素に分解する?
あ、そうそうそう、とか。で、さらにこの時に流す電気が電子何個分かとか、そういうのを出す方法も後から出てくるんだよね。
うん。
そうすると、じゃあ何個の電子を使えば1モル分の物質を分解できますっていうのはまた出てくるわけよ。
うん。
で、それも言ったらアボガドロ定数なんですよ。
全部のかける電荷を電子1個あたり、電気素量って言うんだけど、電子1個の電荷で割ってあげればその中に入っている電子の数が分かる。で、それってアボガドロ定数なんだ。
え、水1モルを分解するのに必要なその電気素量の数は理論的にはアボガドロ定数1モルぐらいってこと?
で、それでそれを実験的に別の方法で数数えたらそれもまた1モルになるってこと?
あ、そうそうそう。簡単に言うとそう。
ってことは、これはまたさっきとは全然違う電気を使った方法でアボガドロ定数っていうものを求めてるって話ね。
で、出てくる数はさっきの顕微鏡で出てきた数とめっちゃ近いっていうのが他にもどんどん出てくる。
これってさっきも聞いたけどさ、1回その水を使ってブラウンドからモルの量を計算するっていうその実験だったりとか、
あとはその今の電気分解の実験とかでモルありますねっていうことが分かったら、これはもうだいたいすべての物質に展開できるものなの?
1回証明しちゃったらもうオッケーみたいな。
うん、だってそれでこの定数正しいですってなるわけじゃん。
アボガドロ定数が実験的にも正しいですってなるわけじゃん。
で、その実験的に正しいものを使って他のものを計算した時にその結果も全部正しいってなってるわけじゃん。
わかる?1モルっていう特定の量に入ってる原子の数が分かりましたってなるわけでしょ?アボガドロ定数が分かると。
で、それを前提に他の全然関係ない鉄とかそういう物質の重さとか。
でもこの鉄の重さだったらこれぐらいの数の原子が入ってるっていうのがアボガドロ定数で分かるわけじゃん。
で、それがまた別な実験結果。例えば鉄に酸素がくっついて重さがこれぐらい変わりますっていうのがちゃんと計算通り一致してるんだったら、やっぱり鉄も原子でできてるっていうわけじゃん。
だからそういう実験結果を重さとかそういうのを紐付けてるのがアボガドロ定数っていうやつで。
それが正しいってわかると、今までそういう計算してきたものが全部原子、化分子みたいなものを認めたらやっぱり正しいっていう世界が成り立つわけだ。
そういうベーシックなルールなんで。
でも今までも科学式とかでさ、2つのH2と1つのO2から2つのH2Oができますよっていうようなさ、そういう式はあったんだよね。
そうだね。でも全部仮想だけどね。
で、全部仮想だったんだ。
そう、そうやって想定したら成り立つ。でもHが1個とかそういうのは誰も見てないっていう状態。
で、今回ある一定の重さあたり実際に何個の粒子があるかっていうことが証明できたから、
じゃあその分子とか原子とかから成り立つ科学式がすべて成り立ちますよっていうことになる?
そうそうそう。
なるんだ。
とりあえず今まで原子論とか分子論が正しいかどうかすらもわからなかったんだよね。
そうそうそう。
だから粒々じゃなくって、もう1つのなんか1つのとかでもないのかな、もう酸素、水素、水みたいな感じで細かな単位に分割できないっていうような可能性もあった中、
粒々を仮定して、で実際何個だよっていうことがわかったってことですよね。
だから分子論とか原子論が正しいってことがわかったってことですね。
そうそうそう。今までH2とかO2とかH2Oとか仮で置いてたんだけど、そういうやつはやっぱ正しかったっていうことになる。
なるほどね。
で、このペランの説明って最初に反対してた有名な科学者がいますとか言ってたじゃん。
そういう人たちももうこれは今まで原子論ある意味アンチだったけど、これは原子論正しいわっていうのをこのペランの発表を見て認めたと。
で、原子論はようやくもう世間的にも認められるっていうことになってくるんですね。
そっかすごいねアインシュタイン。じゃあペランさんもすごいけどさ、結局アインシュタインのこの仮説によってさペランさんそれを実験してみたわけでしょ。
天才やん。2人とも天才だけど、アインシュタインはなんかすごいね相対性理論だけじゃなくてこういうこともできてたんですね。
まあでもアインシュタインもすごいんだけど、それ以前に原子とか全く見えてないのにちゃんとH2とかO2の比率とかそういうのを考えるだけで水はH2Oだとか、そういったものを今までの歴史で経験則的にでも決めていってたわけじゃん。
それが当たってるっていうのがめちゃくちゃすごくだと思ってて。いかに理論が大事かっていう。それがちゃんと実験で証明されてやっぱりそうだよねってなる。このプロセスがものすごい大事だなっていう。
確かに。 そして原子論が分かってないとじゃあ原子と原子の結合どうなってんだろうとかそういう研究も原子論が崩れたら全部パーなわけですよ。
確かにね。 だけどこの原子論が確立されることによってじゃあ今度は原子の中はどうなっているのかとか、原子と原子の関わり方はどうなっているのか、結合どうなっているのかっていう研究がようやく自信持ってできるようになりましたよっていう話だよ。
確かに確かにそうですね。 これすごいことじゃないですか。 すごいことだね。
なんで、ジャン・ペランさんは1926年ノーベル物理学賞も取っていて。 100年前じゃん。
そうだね。ちょうど100年前ですね。来年だからこれから100周年なのか。 ペラン100周年。ノーベル賞受賞100周年。
そうですね。だから本当にベーシックな、僕たちの教科書もこれで堂々と世界は原子でできてるんですよっていうのが書けるし。
ちなみにさ、実際に電子顕微鏡とかで原子一粒一粒が見えるようになったのっていつなんだろう。
それはもっともっと先です。 いつぐらい? その話もちょっとお祝いしようかな。
あーするんだ。オッケー。 ちょっとどこまでやるかまだ迷ってるけど。
私見たことあるよ。電子顕微鏡で原子一粒一粒。 それはもうリアルに。 リアルに。
何で見たの? え?ちょっと覚えてない。 大学の授業? 大学のどっかの研究室見学に行った時に原子見るみたいなの言われた気がする。
いや俺も見たことある。あの電子顕微鏡だよね。 うん、多分。なんかおお、粒だって思った。
いやそれはそれでおおって感動するところあるよな。 でも電子顕微鏡みたいなそういうさらに優れた顕微鏡を作るためにもやっぱり原子論を
まず信じてないと作れないんじゃないかなとか思うしね。 なるほどね。そっかそっか。じゃあ実際に何かその説を
証明したいってなった時はもうその説を信じるしかないんか。 信じてそれに合うような実験をデザインしていくしかない。
そうですね。 それは原子論の場合はアインシュタインが立てた式だったっていうところだね。
原子論の進展
面白いですね。 なんでちょっと今回まとめると原子論世界粒々だって言ってた説がブラウン運動をもとにアインシュタインが理論で示して
ペランさんが顕微鏡で頑張って観察しまくって証明されたっていう。 まあ地味だけどめちゃくちゃすごい。
すごく重要な発見ですね。 原子論もだって散々バトンが渡ってきたわけなんでいろんな研究者の
これ本当かもっていっぱい議論されて反対する人とかもいたけどそういうのも全部納得させて
反論の余地がないよねってなってやっと認めるとかそういう感じなんですよね。 科学ですね。サイエンス。ぼんやり真実が浮かび上がってくる感じ
というか まあそういう結構面白いなぁって個人的に思うんですけどね。
そうだね。やっぱ何かよくわかんない時にいろんな仮説があった時にもうこの仮説しか正しくないみたいな圧倒的な証拠があったらそれだってなるんですね。
それのそういう見つかり方をしたんですね。 あと大事だったのはやっぱ複数の方法でやってるってところかな。
まあそれもね重要だよね。 アボガドの定数ね。多分1個でやって証明できないと思う。その正しかったとしてもその偶然かどうか
わからんし。だけど全然違う方法でやって成り立っていくっていうのがやっぱ複数集まってようやく正しいってなってくるんで
そういうもんだよなーって思うよね。これ何でもそうだと思う。 いやサイエンスだわ。サイエンス全部これだと思う正直。
やっぱ一貫して同じ結果じゃなきゃいけないもんね。 いけないからね。だからまあそうひっくり返らないと思いますよ。
確かに。 という感じです。はい。なので今回でようやく原始はありますっていう世界に突入できたんで
ここからもうちょっとね深掘りしていくんで、引き続きお楽しみという感じです。
サイエンファミリーの誕生
はいお願いします。 あとあのこの間ねあのサイエン特のリスナーネームがサイエンファミリー略してサイファーに決まりましたけど
そうですね。あのすでに我こそはサイファーと名乗ってくれる人もいて、ありがたい。 ぜひぜひあの自分がサイファーと思う人は名乗ってください。
俺サイファーって書いたさTシャツとか欲しいんだけど。かっこよくない? あのちっそくんの上にサイファーって書いてさ
Tシャツにしたいよね。 サイファーくん書いてくださいよ今度。 サイファーくんね。
確かに私たちの思うリスナーさん像をサイファーくんとして代表サイファーくんみたいな感じで。 マスコットキャラ欲しくない?
考えときます。 サイファーのスペルの指摘があって。 暗号とかのサイファーはCIPHERだ。
でもさサイエンスはさCIじゃなくてSCIにしたくないやっぱ。 え、てかサイファーってなんでサイファーなんだっけ?
忘れた? サイエンスファミリー? サイエンファミリー。 サイエンファミリー? 逆してCIPHERって言ってたし。
あとCIPHERって暗号みたいな。 とかなんかちょっと秘密組織の構成員みたいな感じだよね。
でも暗号のCIPHERっていうスペルにしちゃったら暗号でしかないからさ。 サイエンファミリーから取ったらサイエンとファミリーのFA。
FAを取る? サイファー?英語で書いたら。 CIFA? サイファー。 サイファーじゃんそれ。
なんか移民コミュニティーみたいなやつ出てきたな、サイファーって。 マジか、すでにあるんか、サイファーって。
Strategic Committee on Immigration Frontiers and Asylumが出てきた、違うやつが。 それ何?どこの国のサイト?UK? ヨーロッパ。
そういう組織があるっぽい。 ヨーロッパっぽいな、なんかイミグレーションっていうところが。 ちょっとややこしい。
いやこの暗号のCIPHERのCIをSCIにしただけのやつもさ、会社があるんだよね。 みんな使ってるんだね、同じような。
でもなんかCIPHERよりSCIPHERのCIPHERの方がかっこよくない? 会社名あるけど。
なんでもいいです。 いやスペル決めてなかったなと思って。
まあまあちょっとこれはおいおいグッズになった時にわかるかもしれないです。 そうですね。
コミュニティの提供と参加
ということで、サイエントークは皆さんからお便りをいつでも募集しております。
はい。 あとは無料のLINEオープンチャットがあったり、あとは限定コンテンツとより密なコミュニティーみたいな有料メンバーシップ
サイエントークラボとかもいつでもメンバーを募集しておりますので、概要欄のURLよりぜひチェックしてください。
はい、お願いします。 それではみなさん、ウルトラフォー。
