物はすべて分子という小さな粒子から出来ている（2007.9.27 公開、2008.8.27 改訂）
大阪大学名誉教授
１．はじめに

畑田耕一

子供は積み木で家や自動車や船を作って遊びます。少し大きくなると、プラモデル作りを楽しむようになります。大工さんは木の柱や梁などのブロックを組み合わせて家を作ります。左官屋さんはコンクリートブロックを積み上げて塀にします。積み木の家、プラモデル、木の家や塀を形作っているそれぞれのブロック、別の言葉で言えば基礎的要素あるいは構成要素は、取り扱いも簡単で、比較的容易に目的物を作り上げることが出来ます。ところが、これらの構成ブロックの原料である木やプラスチックなどがどのような構成ブロックから出来ているのかを理解するのはそんなに容易なことではありません。
それぞれのブロックがあまりにも小さくて、目では勿論のこと光学顕微鏡でも見えないからです。
人間は長い時間をかけて、物質を作っている構成要素はどんなもので、それがどんな風に集まって物が出来ているのかを考えてきました。その結論は「物質は分子という非常に小さくて目に見えない粒子から出来ていて、分子はそれよりもさらに小さい原子と名づけられた粒子で構成されている。
」というものでした。物質によっては構成要素が原子のこともありますが、ここでは構成要素はすべて分子として話を進めたいと思います。
２．分子の概念はどのようにして生まれたか？

われわれの身近に起こる現象で、物質はすべて分子という小さな粒子から出来ていると考えると、うまく説明できるものが沢山あります。小さな部屋の片隅で誰かが大きなおならをした時には、最初はその人の周辺だけがにおいますが、そのにおいは時間とともに速やかに部屋全体に広がっていきます。これは、臭気の分子が熱運動で部屋の空気の中を拡散（拡がること）していったためであると考えると説明できます。コップに入れた水の中に角砂糖を一つ沈めておくと、一日も経たないうちにコップの中の水全体が均一な甘さの砂糖水になることも、同じように、砂糖の分子が熱運動でコップの水の中を拡散していったためだと考えると説明できます。ヘリウムを入れた風船が、時間が経つとペシャンコになるのは、風船の膜にはヘリウム分子はやっと通れるが、空気中の酸素や窒素の分子は通れないような小さな穴が開いていて、ヘリウム分子が外に出てしまっても酸素や窒素の分子は外から入れないためと考えると理解できます。また、この風船のガス漏れ現象は、分子はその種類によって大きさが異なり、酸素や窒素の分子はヘリウム分子より大きくて風船の小さな穴を通れないとすれば理解できます。繰返して言いますと、「物質はすべて分子という小さな粒子から出来ていて、その粒子は動いている。分子の大きさなどその性質は、物質ごとに決まっていて、物質が変れば変る。」ということです。
３．分子の概念が市民権を得るまで

紀元前 400 年以上も前から、ギリシャの哲学者たちは、物質は原子と呼ばれる非常に小さい粒子から出来ていて、物質が違えば原子も違うと考えていました。彼らは、鉄の原子は固くて互いに強い絆で結ばれており、水の原子は互いにあまり強くは結ばれておらず、空気の原子は激しく動き回っていると考えていたということです。この考えは、現在の分子の概念にかなり似か寄っていたのですが、その後に浮上した「すべての物質は土、空気、火、水の四つの元素から作られている」という考えにかき消されてしまいました。ただ、現在では荒唐無稽としか言いようの無い「すべての物質は四つの元素から出来ている」という考え方は、卑金属を金に変えようとする錬金術や万病に効く薬「賢者の石」を作り出そうとする努力を引き出し、その本来の目的は達成されなかったものの、いろいろな化
1学物質を思いのままに作り出せる現在の合成化学の技術の基礎を築いたと言えなくもありません。1650 年ごろになって原子・分子の考え方が再浮上し、1803 年のドルトンの原子説の発表を契機として 1800 年代に現在の原子・分子の概念が確立しました。
この間、1827 年ロバート・ブラウンが水に浮いている花粉が不規則に動いていることを発見します。

ブラウン運動と名付けられたこの現象は、後にアインシュタインによって詳しく解析され、水の分子がいろいろな方向から無秩序に花粉に衝突することによって起こることが明らかにされ、分子運動論から分子の大きさの計算にまで発展しました。ブラウンの顕微鏡下での花粉の運動の観察が、分子が実在することの決定的証拠を引き出すこととなったのです。いろいろな現象の観察記録についての考察からそのメカニズムを推論し、それを実証するための実験を行い、その結果から最初の推論を修正し、さらに実験と考察を重ねて最終結論に至るという、科学の世界での根本原理、理論の確立の過程を読み取っていただければ幸いです。
４．物質の三態の分子の概念による説明

物質には固体、液体、気体という三つの状態があります。固体は動いたり、形が変ったりすることはありません。体積も一定です。液体は、水道水のようにチューブの中を流れたり、入れ物によって形が変ったりしますが、体積は変りません。気体も、液体と同じように、チューブの中を流れます。その形は容器の中身とまったく同じになります。このように気体と液体はどちらも形が変わり易いので、両者を総称して流体と呼びます。気体が液体と大きく違うところは、同じ目方の気体でも、条件によって体積が大きく変るということです。たとえば、注射器に 100mlの空気を吸い込んでから針の先を密封し、中筒を力を入れて押すと注射器中の空気の体積は小さくなりますし、中筒を引くと体積が大きくなります。注射器の中に液体を吸い込んで同じことをやっても、体積の収縮や膨張は起こりません。このような固体、液体、気体の性質の違いは分子の集まり方（凝集状態）の違いによるものです。固体では、構成要素である分子が規則正しく並んでいます。分子と分子はお互いに強く引き合っていて分子同士の距離は短く、分子が互いに位置を変えることはなく、前後左右に振動しているだけです。
液体では、固体の場合の規則正しい配列が崩れ、分子はかなり広い範囲を動き回れるようになりますが、分子間の距離は固体に比べてそんなに長くはありません。物質の融点での固体と液体の密度があまり変らないのは、分子間距離が殆ど同じだからです。気体では、分子は液体の分子よりも速い速度で動き回っていて、分子同士の間の距離は液体に比べて非常に大きく、気体の体積の 99.99%以上が分子の存在しない空間です。そのために、固体や液体に比べて気体は簡単に圧縮できるのです。
５．物質の三態と分子の運動・凝集状態

物質の固体、液体、気体という三つの状態を物質の三態といいます。水が温度によって氷、水、水蒸気と状態を変えるのも、水分子の凝集状態の温度による変化の結果として説明できます。氷の中で水分子は規則正しい配列をとっていて、その重心の位置はほとんど動きません。前後左右に振動しているだけです。氷が解けて液体の水になると、一定容積内の分子の数は氷とそんなに変わらないのですが、分子の動きは活発になって、かなりの距離を移動できるようになります。
満員の通勤電車のような状態です。沸騰して水蒸気になるとその体積は一気に大きくなり、水の分子はお互いに衝突を繰り返しながら、すごい速さで飛び回るようになります。その速さは新幹線の速度をはるかに上回ります。若し、一つの水の分子が東京から大阪まで何物にも衝突せずに飛んでくることの出来るル2

ートがあるとすれば、約１５分で大阪に到着する計算になります。このように物質の状態が固体、液体、気体と変るのは、物質を構成する分子の運動の状態とそれに伴う凝集状態がその物質を取り巻く環境の状態、特に温度によって変るからなのです。なお、水蒸気という語は正確には沸騰した水から放出される水の気体のことです。水は沸騰していなくても少しずつ水の気体を放出しています。この場合の水の気体を水蒸気というのは厳密には正しくありません。
分子の運動の状態は、物質の置かれている環境の条件が同じでも、分子の種類が変れば、変ります。鉄や銅などの金属は、大抵は室温で硬くて強い固体ですが、水銀は液体ですし、温度を上げれば簡単にガスになります。また、ナトリウム金属は水の沸点よりも低い温度で融けて液体になります。
６．液体の混合と分子の概念

簡単な液体同士の混合実験を行ってみると、分子のことがもっとよく分かります。水 50mｌずつを混ぜると 100mlになります。これはアルコールを 50mlずつ混ぜても同じことです。ところが、アルコール 50mlと水 50mlを混ぜると 100mlにはならず、約 95mlになります。この混合による体積減少のメカニズムは、米粒 50mlと大豆 50mlを混ぜると、100mlよりはかなり少なくなることから類推することが出来ます。すなわち、アルコールの分子に比べて水の分子がかなり小さいために、アルコール分子とアルコール分子の間にある空間に、それよりも小さな水の分子が入り込むことによって体積減少が起こるのです。この異種の液体の混合実験からも、分子はその種類によって占有する空間の大きさが違うということが分かります。したがってまた、分子と分子との間の空間も分子の種類によって違うのです。
「60℃の水と 40℃の水を等量混ぜると何度の水になるか？」という質問に、この答えを体験的に知らない子供が60℃＋40℃＝100℃と答えて、正しい温度は兎に角、60℃と 40℃の中間の温度になることを説明するのに先生が困ったという話を聞いたことがあります。「60℃の水の分子は 40℃の水の分子よりも激しく動き回っています。両方を混ぜると、お互いに衝突してエネルギーを交換し、平均して両者の中間の速さで動き回るようになって、中間の温度になる。」と説明すれば、ある程度分かってもらえるのではないでしょうか。分子の運動の速さは物質の温度を決める重要な要因なのです。物質の温度は分子運動の指標であるともいえます。
７．分子の概念と密度分子が物質の中でどれくらい密に詰まっているかを示す尺度の一つが密度です。

僅か 4.5 グラムの 10 円銅貨が水に沈むのに、重さ数十キロの樫の木が水に浮くのは、銅の密度が水の密度より大きいのにたいして、樫の木の密度は水の密度より小さいからです。密度は単位体積あたりの質量で表され、その単位はg/cm3です。銅、水、樫の木の密度はそれぞれ 8.9、1.0、0.9ｇ/cm3なので、樫の木は水に浮き、10 円銅貨は沈むのです。密度の大小は物質の原子または分子の質量とそれらがどれだけ密に詰まっているかによって決まります。一般に金属の原子は質量が大きく密に充填されているので密度が大きいのです。反対に、気体は、先に述べたように、その体積の大部分が分子の無い空間ですので、その密度は非常に小さい値です。このように、物質はすべて原子または分子から出来ているという根本原理にたてば、密度の大小という問題も理解し易いと思います。何事もその根本原理に立ち返って考えるのは大変大事なことです。
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８．気体の圧力と分子運動

気体の分子は、先にも述べたように、非常に速い速度で飛び回っています。

これが気体の圧力の源です。気体の圧力はその分子が容器の壁に当たって跳ね返ることで生まれます。風
船に息を吹き込むと膨れるのは、風船内の単位体積あたりの空気分子の数が風船の外よりも増えて、風船の内壁に衝突する空気分子の数が増え、圧力が高くなるからです。膨張は風船の内と外の圧力差が風船のゴムの張力と釣り合ったところで止まります。注射器に 100mlの空気を吸い込んだうえで針の先端を閉じて中筒を押して空気の体積を半分に縮めると手に強い圧力を感じるのは、注射器内の単位体積あたりの空気の分子数が二倍になって、注射器内の空気の圧力が外の空気の二倍になるからです。逆に、中筒を引っ張って体積を二倍にすると、中筒を持つ手は引っ張られます。これは、注射筒内の単位体積あたりの空気の分子数が半分になって、圧力が外気圧の半分になり、中筒が外気の圧力に押されるためです。コップの中のジュースをストローで吸い上げられるのは、口で吸うことで、ストロー内の圧力が外気の圧力よりも低くなるためです。
ここで大気の圧力すなわち地球上の空気の圧力はどれくらいかを考えてみたいと思います。この値は簡単な水銀圧力計で測ることが出来ます。長さ約１ｍの一端を閉じたガラス管に水銀を満たし、これを水銀の入った皿の中で逆立ちさせます。すると、ガラス管内の水銀柱は皿の水銀面から約 760mmの高さまで下がって止まります。これは単位面積あたりの大気の圧力は 760mmの水銀柱の重さと釣り合っていることを示しています。この場合、ガラス管上部の空の部分は真空になっているのです。水銀の密度は 13.5ｇ/cm3なので、密度 1.0ｇ/cm3の水の 10.3ｍの柱に相当します。大気の圧力は大変大きなものであることが分かって頂けたと思います。この値は地表１ｃｍ２あたり 1030ｇの空気が乗っていることを意味しています。
したがって大気圧は地表から遠ざかるほど低くなり、５ｋｍの上空では約半分になります。
単位体積あたりの空気の分子数が同じでも、温度が上がると分子の運動速度が大きくなって圧力が上がります。上記の 100ml の空気の入った注射器を暖めると中筒が少しずつ押し出されるのは、注射筒内の空気分子の運動速度が大きくなり、注射筒内壁に衝突する力が強くなって圧力が上がり、その圧力が外気圧とバランスするところまで注射筒内の空気の体積が大きくなるからです。風船を暖めると膨らむのも同じ原理です。この場合、風船内の気体の分子の数は変りませんので、暖められた気体の密度は下がっています。熱気球はこの原理を利用して上昇します。
９．物質の特性と日常生活

液体も温度が上がると分子の運動速度が大きくなって膨張し、温度が下がると収縮します。水銀体温計やアルコール温度計はこの原理を利用したものです。固体も温度の上下によって膨張あるいは収縮します。その膨張率あるいは収縮率は液体に比べると小さいですが、長いものの場合は無視できません。鉄道のレールの継ぎ目に少し隙間を作ってあるのは、夏の暑さでレールが延びて曲がったり浮き上がったりするのを防ぐためです。金属の温度による伸び縮みを上手に利用したのがバイメタルです。バイは二つ、メタルは金属のことで、バイメタルは細長い金属片を 2 枚貼合わせたものです。
金属の膨張率はその種類によって異なりますので、室温でまっすぐに伸びたバイメタルは温度が上がったり、下がったりするとどちらかに曲がります。この現象を電気回路の断続に利用して、温度調節を行うことが出来ます。
このように、物質の固体、液体、気体という三つの状態、すなわち、物質の三態の特性は日常生活のい4ろいろなところで上手に利用されています。たとえば、自動車を見てみましょう。そのボディやエンジンは金属で出来ています。走行中に周辺環境の条件によって形が変っては困るからです。走るための燃料には通常液体のガソリンが使われます。ガソリンタンクからエンジンの気化器までチューブで送れるので大変便利です。タイヤには圧力を高めた空気が入れてあります。ここでは形だけでなく体積も容易に変わるという気体の特性が生かされています。鉄の塊から直接エンジンを作るのは容易ではありません。しかし、鉄を高温にすると溶けて液体になります。この鉄の液体を型に流し込んで冷やせばエンジンの本体が出来上がります。窓ガラスやプラスチック製の部品なども同様な方法で作られます。プロパンやブタンなどを燃料として走る自動車の場合、燃料をガスのままで貯蔵しようとすると、巨大なガスタンクを積んで走らねばなりません。それで、これらのガスに少し圧力をかけて液体にして体積を減らし、ボンベに貯蔵する方法がとられています。物質の固体、液体、気体という三つの状態の特性だけでなく、その状態間の相互変換も巧みに利用されているのです。
１０．元素と化合物と化学反応

はじめに述べたように、物質はすべて分子から出来ています。その分子が同一の原子のみから出来ている物質を元素と呼びます。水素（H）、酸素（O）、窒素（N）、炭素（C）、塩素（Cl）、ナトリウム（Na）、硫黄（S）、鉄（Fe）、銅（Cu）、金（Au）、銀（Ag）などがこれに当たります。これらの物質は化学反応などの化学的方法ではこれ以上簡単な物質に分解することは出来ません。
現在 100 を越える元素が存在し、それぞれの元素の性質を考慮して、周期律表という形で整理されています。周期律表には、各々の元素が元素記号と呼ばれるアルファベット１ないし 2 で構成される記号で書き込まれています。上記元素名のカッコ内の記号がそれです。
２種以上の原子から出来ている物質を化合物といい、元素あるいは他の物質の化学反応で作られます。
たとえば、鉄と硫黄の混合物を加熱すると光を発して黒色の粉末が出来ます。鉄と硫黄が反応して硫化鉄という別の物質に変ったのです。反応前の混合物は磁石を使って鉄と硫黄に分けることが可能ですが、硫化鉄を物理的手段で鉄と硫黄に分けることは出来ません。化合物は分子式と呼ばれる元素記号を組み合わせた式で表示されます。硫化鉄の化学式はFeSで硫化鉄の分子が鉄１原子と硫黄１原子から出来ていることを示しています。水の分子式はH2Oです。この式は水の分子が２個の水素原子と１個の酸素原子から出来ていることを示しています。このように元素記号を覚えておくと、身の回りの化学を考えるうえで大変便利です。
化学反応は物質の組成だけでなく性質も大きく変化させます。上記の硫化鉄の場合もそうですが、ここでは私たちの身の回りにふんだんに存在する水について考えて見ましょう。水は水素と酸素を反応させると生成します。水素はよく燃える気体で、酸素は物質が燃えるのを助ける気体です。両者を反応させると水素が燃えて（条件によっては爆発することもあります）水が出来るのです。水が沸点 100℃の液体で、火事のとき、消火に使えるのはご存知のとおりです。原料の水素や酸素とは全く違う性質の物質になっています。
１１．化学反応とエネルギー

化学反応は新しい物質を作るだけでなく、エネルギーも生み出します。

上記の水素と酸素から水が出来る反応では、水素が燃えて熱エネルギーが発生します。このとき炎が明るいのは、若干の光エネルギーも同時に発生していることを示しています。これを式で書くと次のようにな5ります。
水素＋酸素

⎯⎯⎯→

水＋熱エネルギー＋光エネルギー

２H2O ＋熱エネルギー＋光エネルギーあるいは、分子式を使って書くと、
２H2 ＋O2⎯⎯⎯→となります。これを化学反応式といい、２分子の水素と１分子の酸素が反応して２分子の水と熱および光エネルギーが発生することを示しています。元素記号や分子式が意外に便利なものであることを分かって頂ければ幸いです。
２種類の元素同士の反応では通常エネルギーが発生します。最初、反応を起こす切っ掛けに若干のエネルギーを与える必要がありますが、一旦反応が起こってしまえば大量のエネルギーが発生します。水素と水の反応では、一旦水素に火がつけば後は自動的に水素と酸素が反応して水と大量の熱エネルギーが発生するのです。逆に、化合物を元素に分解するにはエネルギーが必要です。たとえば、水に直流電圧をかけると水素と酸素に分解することが出来ます。水を、電気エネルギーを用いて元素に分解したことになります。
２H2O ＋

電気エネルギー⎯⎯⎯→

２H2 ＋O2

このような反応を電気分解といい、カルシウム、ナトリウム、マグネシウムなどの金属をそれらの化合物から単離・精製するのにも用いることが出来ます。
１２．分子の大きさと物質の性質

分子の種類の違いによって物質の性質がどう変るかをもう少し詳しくお話したいと思います。物質の分子を構成する原子の種類が同じでも、分子の大きさ、すなわち、分子量が違うとその分子で出来ている物質の性質は変わります。炭素と水素からできている物質を一般に炭化水素といいますが、その最小の分子はメタンで、炭素原子 1 個と水素原子 4 個からできています。メタン
分子が集まって出来る物質であるメタンは気体です。自動車に使うガソリンは炭素数４～11 の炭化水素混合物で、揮発性の液体です。流動パラフィンはガソリンよりはさらに炭素数の多い大きな分子から成っていて、粘調な液体で各種の軟膏の基剤や便秘の薬にも使われるくらい安定な物質です。固形パラフィン、すなわち、ローソクの原料である「ろう」は炭素数 40～400 の炭化水素分子の混合物で、室温では固体ですが、少し温めると柔らかくなります。
弁当箱やバケツなど家庭で使われるいろいろな容器やポリ袋、包装材料などでおなじみのポリエチレンは、炭素数 2,000～20,000 の大きな分子、すなわち、高分子から出来ていて、エチレンという炭素数２の炭化水素を特殊な触媒を用いてつなぎ合わせてつくられます。これくらいの大きさの分子になると、ローソクの様に夏に柔らかくなって形が変わるというようなことはありません。合成法を工夫するともっと大きな分子量のポリエチレンをつくることも可能です。1 分子中の炭素数が 70,000 を越えるような超高分子量のポリエチレンは、通常のポリエチレンに比べて機械的性質、特に耐衝撃性や耐磨耗性が著しく高いうえ自己潤滑性すなわち摺動部に油を差さないでも焼きつきを生じない性質にも優れているので、石炭、セ6メントなどの粉体移送設備のライニングやブルドーザのシャベルのライニングのほかスノーモービルのキャタピラの駆動輪など苛酷な条件でも使用可能なポリマー（高分子から出来ている物質の総称）です。
炭素数が 70,000 のポリエチレン分子をできるだけ引き伸ばしたときの長さは約千分の１センチで、分子の幅は１億分の２～３センチ程度なので、この分子を直径 1mm の紐で表わすとその長さは 100m となり、非常に細長い紐のような分子であることがわかります。これだけ長いとそれぞれの分子が独立して存在することは非常に希薄な溶液中を除いて不可能で、分子間で相互にからみ合って存在していることになります。砂糖のような小さな分子で出来ている物質に比べて高分子の固体が機械的に極めて強いのは、このからみ合いによる分子間の強い相互作用によるものです。
通常の高分子は、軽い原子からできているので高分子製品も軽いのです。自動車などの輸送機関の場合は、強さだけでなく、この軽さによる省エネルギー効果も重要です。
１３．分子の形と物質の性質

物質の性質は分子の形によっても変わります。ゴムはポリエチレンとは少し性質の違う高分子です。ゴムひもを両手に持って引張ると伸びますが手を離すと元の長さに縮みます。
ゴムの木から取れる天然ゴムの分子は下記の左のような構造で、シス-1,4-ポリイソプレンという高分子です。この右下にｎを付けた括弧で括った式は括弧内の構造が沢山繋がっていることを意味しています。天然に産するポリイソプレンには、ゴムのほかにグッタペルカと呼ばれる樹脂があります。化学名はトランス-1,4-ポリイソプレンで、その構造は下記の右の式で表されます。この二つの構造は非常によく似ていますが、よく見るとポリイソプレン高分子の主鎖の形が違っていることが分かります。この違いをシスとトランスという

CH3H
CH2 C C CH
2CH3CH2CH2 C C Hn

シス-1,4-ポリイソプレンnトランス-1,4-ポリイソプレン(天然ゴム)（グッタペルカ）

言葉で表しているのです。後者のポリイソプレンすなわちグッタペルカは前者のポリイソプレンすなわち天然ゴムに比べて軟化点、融点が高く、室温では樹脂状でゴムの性質は示しません。熱湯に浸すと分子運動が激しくなってゴムに変身し、伸び縮みするようになります。ゴム状態で引張ったものを丸めて室温まで冷却すると、そのままの形で固化しますが、これを再度湯につけると直ちに元の形に戻ります。いわゆる形状記憶性を示すわけです。高分子主鎖の形が違うだけで高分子物質の性質が大きく変ることが分かっていただけたと思います。
水の密度が、温度の低下とともに直線的に小さくなるのではなく、水の融点（０℃）よりも高い４℃で最高になるのも水分子の形に深く関わっています。水の分子H2OがH―O―Hという直線形ではなく酸素原子のところで折れ曲がった構造になっているからなのです。これが何故かという詳しい説明は省きますが、この水の性質のおかげで、池の水が表面から底まで全部凍ってしまうことが無く、寒い時期にも池の魚が氷に閉じ込められて死んでしまうことは無く、したがってまた、人間も生き延びてきたのだということは頭に入れて置いて頂きたいと思います。
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物質はすべて分子という小さな粒から出来ているという基本的な概念にたてば、我々の周辺の科学に関わるいろいろな現象が都合よく説明できることが分かって頂けたと思います。
１４．分子を見る
第 1 節で分子は小さくて顕微鏡でも見えないと述べましたが、最近、科学技術の進歩によって走査トンネル顕微鏡や原子間力顕微鏡のように分子の大きさレベルの分解能を持つ顕微鏡が登場し、高分子を見ることが出来るようになりました。右の図はコンタクトレンズなどに使われるポリメタクリル酸メチルという透明度の高いポリマーの分子（数平均分子量 17 万 6000）の原子間力顕微鏡像で、ポリマーのクロロホルム溶液を水面上に滴下し、分子をばらばらな状態にした後乾燥し、これをマイカの基板上に移し取り原子間力顕微鏡で観察したものです。使用した試料は分子量が比較的揃ったポリマーですが、実際はかなり長さの異なる分子が混在している様子がよく分かります[J.

ポリメタクリル酸メチル分子の原子間力顕微鏡像Kumaki, T. Kawauchi, E. Yashima, J. Am. Chem. Soc., 127, 5788 (2005)]。なお、現在の原子間力顕微鏡の分解能はごく小さい高分子鎖のたわみを見分けるには十分でなく、高分子の長さは実際の分子の長さに比べて短く観測されています。今後このような研究が進み、顕微鏡の分解能が上がれば、高分子の長さだけでなく、その形についても詳細な知見が得られるものと期待されています。

参考書

Alan Fraser and Ian Gilchrist, “Starting Science Book One” Oxford University Press, (2000)

読者の皆様のご意見により、初版に若干の改訂を加えました。改訂に当たり、種々ご助言を頂きました
兵庫県立豊岡高等学校澁谷亘教諭に厚く御礼を申し上げます。

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