1 1
この世界は「四元素」でできていると考えた
観察・実験の姿勢

1「目には見えず、それ以上分割することができない原子（アトム）が、無限の空虚（ケノン）の中を運動することによって、世界が成り立つ」とする説です。
この説で重要なことは、「物質」である原子と、「真空」に相当する空虚をすでに考えていたことでしょう。なぜ重要かといえば、この考えは現代の物質観に通じるものがあるからです。

第 １章

1

いわれます。この古代原子論とは、また、古代原子論では、感覚や意識は単なる原子の配列の結果に化学は「物質」を研究する学問です。化学の歴史は、人間そのも過ぎないとして、その実在を認めませんでした。
「魂もまた、原子が、逆に、現代の最先端の物質観とは妙に似ている部分もあります。

この世界を構成している物質は、4 つの元素（要素）でできていただ、古代の物質観の特徴は「観念的なもの」であるということるとする考え方を「四元素説」と呼んでいます。この考えは、西洋、こです。そこには「考える」という姿勢はあってもサイエンスにとっ東洋を問わずに支持され、後の錬金術の思想のなかにも入りこんだて重要な、「観察する」「実験する」という姿勢は見られず、そこがだけでなく、東洋独特の倫理・道徳観のなかにも入りこんでいます。

まず、古代の人々が物質をどのように考えていたのか。そこから化学の歴史を紐解いていくことにしましょう。

によってできている」と考えたのです。
万物を「原子が支配する法則」であると考えた唯物論的原子論は、道徳論と結びつきやすい観念論とは一線を画すものであり、その後の西洋科学思想の根幹を流れるものとして注目してよいでしょう。

古代の人々も、「物質とはどのような物なのか？」について考えていました。その物質観は現代の物質観とはかなり異なるものです

現在の物質観と大きく異なります。

●四元素説「土、水、空気（風）、火」

なぜ古代の化学は観念的だったのか？

こ こ こ こ ここ こ こ こ ここ こ こ こ こ こ こ こ こ このの歴史といえます。

4 つの元素とは、「土、水、空気（風）、火」のことであり、物質の外観と状態に対応するものと考えられました。

●デモクリトスの原子論（古代原子論）
古代ギリシアの哲人「デモクリトスの原子論」としてあまりに有名なのが「古代原子論」です。デモクリトス（紀元前 460 〜紀元前370 年頃）は、彼の師レウキッポスの原子論を継承・完成させたと
22「土」と「水」は目に見える元素ですが、この 2 つの元素は目に見えない 2 つの元素「空気」と「火」をその内部に含んでいると考えます。

4 つの元素の間には「プラトンの輪」と呼ばれる循環があり、「火」
23

図 1-1-1 ●四元素説（左）と四元素のピラミッド（右）科学においても「フロギストン」の名前で残っていました。
これを現代化学に翻訳すれば「火＝エネルギー」というところでしょうか。エネルギーが物質をつくるというと変に聞こえますが、アリストテレスの四元素

これこそは、

温火（Ignis）
11空気乾の意味するところです。

湿土水

アインシュタインの式 E ＝ mc 2

空気（Aer）

この式で E はエネルギー、c は光速、m は質量、すなわち物質です。

こ こ こ こ ここ こ こ こ ここ こ こ こ こ こ こ こ こ こ

ば「同じ物だ」といっているのです。
水（Aqua）

それどころではありません、最先端の素粒子論、宇宙論によれば、宇宙を構成する物のうち、手で触れ、観測できる物質は 5% に過ぎず、25% はダークマター（暗黒物質）、70% はダークエネルギー ( 暗右図は、４つの元素が整然と階層をな し て い る 姿 を 示 し て い る 。火・空 気（ Aer ）の領 域と、水（ Ignis ）地（Terra）（ Aqua ）・地（ Terra ）の領域に分けることで、四元素における形相と質料の度合いを示しているという。

黒エネルギー ) だといいます。
ダークマターは通常の「物質」の 5 倍も存在し、観測できない物質です。ダークエネルギーはこのダークマターよりさらに多く、観なぜ古代の化学は観念的だったのか？

つまり、この式は「エネルギーと物質とは変換可能」、いい換えれ

冷

第 １章

火測できません。その正体は宇宙を加速膨張させているエネルギーとされます。

こは凝結して「空気」になり、「空気」は液化して「水」になり、「水」は固化して「土」になり、「土」は昇華して「火」になるとします。
「土、水、空気の 3 元素が物質をつくる」というのは現代化学の見方と似ています。現代人が考える固体、液体、気体の元素はすべ

このように考えると、宇宙を構成するモノの大部分は古代人のいう「火」である、ということになりそうです。
もちろん、古代の人々がそこまで考えていたとは思えませんが、「考えれば通じる」のかもしれません。

てこの「3 元素」の中に含まれています。
しかし、火は何でしょうか。実は、火に相当する元素は近代西洋
2425このように錬金術は、安価な鉛やスズのような「卑金属」を、高3 1

価な金、銀、白金のような「貴金属」に変える「いかがわしい妖術」
だま

卑金属を貴金属に変える
マジック
錬金術の時代な意味にとられがちです。
しかし、本来の意味での錬金術は、そのようないかがわしいものとはまったく違いました。それは、「人格を金のような高貴なものにする」という意味を持った、純粋で、真面目な哲学、倫理学、科1

第 ３章

3のこと、あるいは卑金属を金に変えるといって騙す「詐欺」のよう学的な思考体系だったのです。
きん

いずれにせよ、錬金術師たちが存在しなかったら、無謀とも思えと、あるいは「卑金属を金（貴金属）に変えようとする化学技術のるさまざまな実験もなく、結果として「現代化学も存在しなかった」方法」をいいます。といえることだけは確実です。最近、錬金術を見直す研究が進展し昔は「卑金属」というと、「金・銀以外の金属」を指す時代もあていますが、研究の発展を祈るばかりです。

りましたが、現在は一般に、化合物をつくりやすい金属のことを卑金属といいます（卑金属と非金属とは「音」は同じですが、意味は異なります）。

●錬金術の起源は古代エジプト？

錬金術が化学を成長させた

卑卑卑卑卑卑卑卑卑卑卑卑卑卑卑

錬金術の「錬金」とは、鉱石を溶かし、そこから金をとり出すこ

卑金属を精錬して金にし、金属に限らずさまざまな物質、人間の図 3-1-1 ●錬金術は何を何に変える？

卑大半の金属元素
鉄、アルミ、銅など多数の金属化合物をつくりやすい金属。
空気中においておくと酸化して錆びたり、水分や二酸化炭素に侵食されやすい金属。

錬金術卑金属

貴金属（9 種）金
銀、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、レニウム
化合物をつくりにくく、希少な金属。

肉体や魂をも、より完全な存在に錬成しようとしたのが錬金術だといいました。
このような錬金術の起源は、古代エジプトや古代ギリシアに求めることができます。古代エジプトのパピルス文書には、「金属を加えることで金や銀を増やす方法」といった「まさしく、これぞ錬金術」と思わせるような記述もあります。
錬金術は、古代エジプトから古代ギリシアを通ってイスラム文化のアラビアに伝わり、やがてヨーロッパを席巻しました。
「万物は四元素から構成されている」と考えたアリストテレス（紀元前 384〜紀元前 322）ら古代ギリシアの哲学者の物質観は、中世アラビア74

75

のイスラム文化圏の錬金術に多大な影響をもたらしました。

12 世紀にはこのイスラム文化圏で発展した錬金術の文書がラテン語訳され、ヨーロッパでも盛んに研究され、ヨーロッパの化学のしかし、研究が盛んになる一方で、人間がこうしたものをつくりごうまん

1317 年に錬金術を禁止する決定を行ないました。
ありませんでした。錬金術に反対意見がある一方で、人間がその能出すことは神が創造した「自然」に反する傲慢なことではないかと力を駆使して新たなものを生み出すことは「神への助力」であるという反対意見も多くなってきました。

いう説もあったからです。

第 ３章

1

こうした風潮を懸念した法王ヨハネス 22 世は（1244 頃〜 1334）、
しかし、禁止令が出たにもかかわらず、錬金術が衰退することは基礎をつくるようになったのです。

3しか姿をくらましていました。

ところが、それが不可能なのが自然現象に裏付けられた科学なの●エセ錬金術の横行ですが、当時はまだ実験科学の理念ができていなかった時代でした。
錬金術師たちは、「多様な鉱物は本来 1 種類のものであり、複数の貴石などを販売する詐欺も横行するようになりました。このようの要因によって本質的な鉱物になったり、非本質的な鉱物になったな「エセ錬金術師」たちは、欲の皮の突っ張った地方貴族を食い物りしているに過ぎない」と考えました。そして、「要因は定まったきんにし、彼らに金をつくってやるからといっては貴族の館に泊まり込ものではなく、変更可能であるから鉱物の変成も可能である」と考み、実験室の設備費、研究費と称して多額のお金を巻き上げ、いつえたのです。

図 3-1-2 ●数多くの貴族が錬金術師に金を出した

錬金術が化学を成長させた

卑卑卑卑卑卑卑卑卑卑卑卑卑卑卑

錬金術が一般的になると、それを利用して偽物の金、まがいもの

このような考えから、錬金術師たちは大地の奥底で数千年かかって劣位の金属が高位の金属に変成する自然のプロセスを、人為的に加速させる技術があるに違いないと考え、研究に励むことになった

卑ようです。

7677

図 4-4-1 ●医師が乳絞りの女性の牛痘の成長を検査

4 4
一度罹ると、二度は罹らない？

第 ４章

4ワクチン誕生

4

大航海の時代は病魔との闘いにおける武器、すなわち医薬品の開一 度 罹 ると 、二 度 は 罹 ら ない ？

●牛痘に罹った人は、天然痘に罹らない！
先に大航海時代の節でも見たように、天然痘は感染力が強く、し率の低い病気）に罹ったことのある 19 人に天然痘の膿を植えつけかも死亡率が高く、そのうえ、運よく治っても顔に凸凹（アバタ）てみると、なんと、すべての人で手の皮膚が赤くなるだけで、天然が残ることがあるという、非常に恐ろしいウイルス性疾患でした。

痘にはならなかったのです。

しかし、一度、天然痘に罹ると、二度と罹らないということも経うみ

験的に知られていました。そこで、予防のために天然痘の膿を皮膚●ワクチンの誕生は「たまたま」だった？に植え付けるということが行なわれていました。ただ、これはたい

この結果に自信を得たジェンナーは、1796 年に 8 歳の少年の腕へん危険な行為であり、悪くすると全身に痘疱が広がって死亡するに、乳搾りの女性の手にできた牛痘病変から採った試料を接種しこともあり、命がけの予防法でした。

たのです。すると、その後の 1 週間は微熱が出ましたが、すぐに下イギリスの田舎で開業していた医師ジェンナー（1749 〜 1823）
は、アバタを持った女性は田舎より都会の女性に多いことに気づいていました。
また、乳搾りの女性から「牛痘に罹った人は、天然痘には罹らない」という話も聞いていました。そこで、牛痘（天然痘に比べると死亡
108

大 航 海・産 業 革 命 時 代 の 化 学発においても大きな進展がありました。

がりました。そこで、6 週間後に、今度は天然痘を接種しましたが、発症しなかったのです。
これがワクチンの始まりでした。このワクチンのおかげで天然痘の死亡者が激減し、瞬く間に種痘が広まっていったのです。
ただしその後の調査によると、本物の牛痘ウイルスには天然痘ウ
109

イルスに対する抗体をつくる能力がないことがわかりました。ジェになっているヒドロキシ基（OH 原子団）をマスクするため、酢酸ンナーが用いた牛痘病変には、おそらくは牛痘以外の動物痘瘡ウイと反応させることで副作用の少ないアセチルサリチル酸をつくりま

ルス、たぶん、馬の物がたまたま混じっていたのではないか、と推した。

測されています。

これは 1899 年にバイエル社からアスピリンの商品名で発売されしかし、その偶然が天然痘から人類を救うきっかけをつくり、そ120 年経つ現在でも、アメリカだけで年間 1 万 6000 トン、200 億錠れ以後、ワクチンが次々に開発されていったのです。

が消費されているといいます。

4サリチル酸はアスピリン以外にもいろいろの薬に使われます。ま

●医療用化学薬品（アスピリン等）の開発
観音菩薩は人間を悩みから救ってくれる仏様であり、いろいろのやなぎ

うおず、本体は食品の防腐剤や、足の裏にできる魚の目をとることにも一 度 罹 ると 、二 度 は 罹 ら ない ？

姿で現れます。その一つに「楊柳観音」というお姿があります。柳

使われます。また、メタノールと反応したサリチル酸メチルは筋肉の小枝を持っているのです。の消炎鎮痛剤として使われます。さらに、アミノ基（NH2 原子団）

ヤナギの樹皮が痛風や神経痛に効くことは古代ギリシア時代からを導入したパスは結核の治療薬として使われます。

知られていました。前に見たギリシアの医師ヒポクラテスも、ヤナ

図 4-4-2 ●アスピリンの同族薬

ギの樹皮を鎮痛・解熱に使っていたといいます。日本でも、歯痛にHOヤナギの小枝を噛む治療法があり、小枝の根元を叩き潰して歯ブラシとして使っていたといいます。

OH

サリシン

サリチル酸

O
CH 3

皮の抽出エキスが、悪寒、発熱、腫脹などに強い効果があることをサリシンは本体の分子にグルコース（ブドウ糖）が結合した、一O糖

O

1819 年、イギリスの神父エドワード・ストーンは、ヤナギの樹発見し、ヤナギの学名サリュックに因んでサリシンと名づけました。

HO

大 航 海・産 業 革 命 時 代 の 化 学

よ う りゅう

第 ４章

4ました。アスピリンは市場から圧倒的な好意で迎えられ、発売以来COH
CH 3OH

HOC

O

CH 3COCCH 3O

CO

HOC

O

OH

OH

般に配糖体といわれるもので、大変に苦い物でした。そこで分解して糖を除こうと、化学反応を行なっているうちに、1838 年、本体が酸化されてサリチル酸になってしまいました。
サリチル酸は苦味が強いうえに酸性がとても強く、胃に孔のあく

アセチル
サリチル酸（アスピリン）

サリチル酸メチルNH 2パラアミノ
サリチル酸（ PAS =パス）

い せんこう胃穿孔になることさえありました。そこでサリチル酸の酸性の原因
110111錬金術師など、当時の科学者は実際に各種の物質をいじり、操作5 1

し、元の物質を変化させ、その様子を克明に観察しました。そのプ「定量的」化学をもたらした
秤量器
定性・定量●定性と定量ではどんな違いがあるか？
一般に、実験には定性的な方法があります。これは「物質の変化の様子」だけを問題にします。これに対して、定量的な方法では物

1

第 ５章

5

ロセスから、実験的な化学が生まれてきたのです。

質の変化を見るだけではなく、その「量の変化」をも問題にします。

●観念的な科学から、実験的な科学へ「 定 量 的」化 学 を も た ら し た 秤 量 器科学」だったといってよいでしょう。古代人も空想しました。彼ら
定性的な分析の考える力は高く、現代の私たちと同じ程度に持っていたと思われます。
しかし、その考えを確認する力と意思、道具がなかったのです。
自分の知っている知識・世界の範囲内で矛盾がなければ、それで理論は完成したと思っていたのでしょう。

形が変わる

色が変わる 大きさが変わる（見た目の違い）分析

昔の分析方法

定量的な分析

重さが変わる量が変わる（量の違い）

近代的な分析方法

モル数は変わらない！

法 則・定 理 が 大 爆 発 し た〈 化 学 の 時 代 〉

図 5-1-1 ●分析の２つの方法

古代の科学はその宇宙観や物質観からわかるとおり、「観念的なたとえば、ギリシア人が考えた「火、空気、水、土」の 4 つが循とりこ

環して世界をつくる四元素説は、とても魅力的で、虜にさえなってしまいそうです。ただ、残念ながら、実際の世界とはかけ離れていたとえば、2H2 + O2 → 2H2 O という反応に対して、るといわざるをえません。

定性的表現では……

中世になると、科学の中心は「ヨーロッパからアラビアへ」と移ります。
アラビア（中東）で錬金術が盛んになってくると、科学の世界に118

・水素と酸素が反応して、水（水蒸気）ができた・となります。定性的なとり扱いでは、反応を注意深く観察すればよいだけであり、見た目の変化しか記述しません。それに対し、大きな変化が起きたのです。それは、観念論の一角に具体的な「物定量的表現では（いろいろ表現できる）……

質」が登場したことです。

・2 モルの水素と 1 モルの酸素が反応して、2 モルの水蒸気がで119

きたる前までは、定量的な観測・実験をしたくても、することはできな

・2 リットルの水素と 1 リットルの酸素が反応して、2 リットル実際に、これらの秤量器が使われはじめたのは、近代もかなり後の水蒸気ができた
・4 グラムの水素（2 モルに相当）と 32 グラムの酸素（1 モルに相当）が反応して、35 グラムの水（水蒸気：2 モルに相当）ができたとなります。の方のことで、それ以前の化学はもっぱら定性的な手法でのみ、進行してきたといえます。
そして、定量的な計測が進むことで、化学は次の節で見るように、次々に革命的な発見をもたらし、大きく飛躍することになるのです。

1

第 ５章

5

かったのです。

●「秤量器」の登場が化学を変えた！
定量的なとり扱いをしようとすると、●定量的手法の成果
化学に定量的な手法が持ち込まれると、定性的な手法では隠れて→反応後の物質（生成系）の量いた「反応の真の姿」が現れてきます。そもそも定性的な方法では、のように「量」を測定しなければなりません。

反応式の係数、つまり「2H2」や「2H2O」の 2 は見えてきません。

「量」を測定するためには、ある程度正確な計り、升、メスシリひょうりょう きンダー等、化学で使う「秤量器」がなければならないのです。
現代化学では当たり前の秤量器ですが、このような装置が生まれ

図 5-1-2 ●さまざまな秤量器が「定量的分析」を支えたということは、原子の個数が見えない、つまり、原子は見えてこないということです。見えているのは「概念としての水素」、「概念としての酸素」、「概念としての水」だけなのです。
近代前期までの化学が原子ではなく、「元素」を前提にしていた

法 則・定 理 が 大 爆 発 し た〈 化 学 の 時 代 〉「 定 量 的」化 学 を も た ら し た 秤 量 器

反応前の物質（反応系）の量（質量や体積）

理由は、このようなところに根本的な問題があったのです。
しかし定量的な手法が持ち込まれると、途端に原子が顔を見せはじめます。それが、反応する原子の個数の比を問題にしたいくつかの法則として現れてきたのです。

120121

6 1
すべての物質は「粒子性と波動性」を併せ持つ量子理論の指摘

1

ふさわしいものでした。1905 年に出現した相対性理論（特殊相対性理論）は、それまでのバイブルだったニュートン力学を書き換える威力を持っていました。
ところが、この相対性理論とほぼ同時に出現した量子理論は、実は相対性理論など消し飛んでしまうほど、きわめて突飛な理論の集大成だったのです。

第 ６章

6

量子理論の成長の過程はまさしく「知のカンブリア紀」というに「量子理論」は「相対性理論」に比べて華々しさはありません。

西暦 1900 年からの 20 年ほどは、科学史だけでなく、人類史においても特別な時代だったとして、人々の記憶に刻まれるのではないでしょうか。「相対性理論」と「量子理論」という、後の物理学にしかし、現代の素粒子論の根幹を支えるものであり、相対性理論より「先を見る」理論といえるでしょう。
なによりも、現代化学の根底を支える「量子化学」の基礎理論なのですから。

決定的な影響を与えた二大理論が同時発生的に出現したからです。
しかし、この二大理論の出現と成長の仕方は違っていました。相●光は波か？ 粒子か？

対性理論はアインシュタインという 1 人の巨人によって産みだされこの頃に現れた画期的な考えは、フランスの科学者ド・ブロイたものです。対する量子理論は誰が産みだしたかを特定することは（1892 〜 1987）が 1924 年に発表した「物質波」の考えでした。こ困難です。理論の芽が現れると、それに誰かが何かを継ぎ足し、その考えはあまりに突拍子のないものだったので、発表後もしばらくの足されたものを見て別の誰かが新しい何かを継ぎ足すという具合は誰も相手にしませんでした。

すに、徐々に成長していったからです。

量子理論を包み込んだ新しい化学す す す す す す すす す す す す す す す すす す す す す●相対性理論と量子理論が同時に現れた！

物質波の考えがド・ブロイの頭脳に浮かんだのは、電子と光に関する一連の実験結果でした。

●爆発する「知のカンブリア紀」
生物の発展史にカンブリア紀という時代があります。5 億 4000

154

①霧箱で「電子は粒子」と解明万年前から 4 億 8000 万年前ぐらいのことですが、この時代に目が 3電子に関する画期的な知見をもたらしたのは「霧箱」と呼ばれるつ、頭から足が出ているなどという、それまでの生物の形からはみ実験装置でした。これは真空の箱の中に粒の揃った霧を立ち込めさ出したような生物が次から次へと現れました。

せる装置です。霧の粒子は重力にしたがって落下しますが、その速155図 6-1-1 ●霧箱の中を霧の粒子が速度を変えながら落下する

-V

光電子

V+2v

V
重力落下

V

1

重力 + クーロン力

第 ６章

霧V

陽極

霧箱

ON6

陰極霧箱

OFF

図 6-1-2 ●光電管の実験で「光は粒子」とわかった

V+3v

V

A+度は霧粒子の大きさが揃っているのでほぼ一定の V です。
この霧箱に通電すると、霧粒子の落下速度が不連続に変化します。
その速度は V +v 、V +2v 、V +3v 等々と v を単位として不連続に変化するのです。

電流それが陽極に当たることで電気が流れるという装置です。この際に照射した光の量、光量と流れた電流の間によい比例関係のあることがわかりました。

量子理論を包み込んだ新しい化学す す す す す す すす す す す す す す す すす す す す す+

これは流れた電子の個数と照射した光の個数がよい対応を示した

落下速度が速くなったのは、霧粒子に付着した電子と陽極間の静結果と考えることができ、光が電子と同じように粒子性を持ってい電引力に基づくものです。そして速度が v 、2v 、3v という単位量ることを示した結果でした。しかしそれまでは、光は波長λ（ラムで変化するのは、1 個の霧粒子に電子が 1 個、2 個、3 個等と付着しダ）と振動数ν（ニュー）を持った波と考えられていたのです。

す

たことを示すものであり、電子が粒子であることを示す証拠なのです。

③粒子性と波動性を併せ持つ！
以上のことから、ド・ブロイは「すべての物質は粒子としての側②光電管でも「光は粒子」という結果が次にヒントとなったのは光電管の実験でした。光電管というのは真空管の一種であり、陰極に外部から光を当てると電子が飛び出し、156面と、波（波動）としての側面を併せ持つ」と考えました。
波であるからには波長λ（ラムダ）を持つはずです。ド・ブロイによれば、その波長は次の式で求められます。
157●なぜ、人間の波長は観測されないのか？
λ=hmv

すべての物質が波（波動）としての側面を持っているのであれば、われわれ人間も例外ではないはずです。せっかくですので、人間のλ：物質（粒子）の波長［m］

h ：プランク定数＝ 6.6 × 10

［J・秒］

-34

m：物質（粒子）の質量［kg］
v ： 物質（粒子）の速度［m/ 秒］〈ド・ブロイの問題〉

この式の意味は（分母・分子から考えて）、・物質の質量が大きく、速度が速くなればなるほど・物質の質量が軽く、速度が遅ければ遅いほど、の波長になるか、計算してください。
恐れることはありません。前ページのλの式に各数値を入れていけばよいだけです。

→波長は長くなるh は定数（プランク定数）なのでそのまま。m は体重で、kg 表示ということになります。

図 6-1-3 ●光の粒子性と波動性の関係ですから、これも 66（kg）のまま。そして速度 v は時速 3.6km だとありますが、m（メートル）表示に変換する必要があります。けれども、これはカッコ書きで「秒速 1m」とあるので、これも 1 と軽い
速い

量子理論を包み込んだ新しい化学す す す す す す すす す す す す す す す すす す す す す→波長は短くなるに歩くとき、先ほどのド・ブロイの式（λ）から、どのくらい第 ６章

いま、体重 66kg の人が時速 3.6km（秒速 1m）でゆっくりめ

61波長を計算してみましょう。

してそのまま使えます。よって、以下の計算をすると、
λ=

波動性

hh
λ=
=pmv

6.6×10-34 =1 × 10-36 m66×1

よって、その人の波長は 10-36m となります。

すしかしながら、10-36m という波長はあまりに短いので、実測す重い
遅い 物質
粒子性ることは不可能です。つまり、この人の波動性はほとんどない、ということになります。
それに対して電子の場合には、質量を 10-30 kg、速度を秒速 108m とすると、波長は 6.6 × 10-12 m となります。この波長はレントゲン写真を撮る X 線の波長と同程度であり、十分、波として認識
158159できる値です。

6 2

このように、人間も含めてすべての物体は波としての性質を持ちますが、それが意味を持つのは「電子、原子、分子」のような「極小物質」の場合だけであり、日常生活には無関係ということなのです。

図 6-1-4 ●人間の波長は短すぎて計測できない！

「量子化学」は量子理論をとり入れた化学
不確定性原理第 ６章

61

学の世界には数学に弱い人が集まりやすいのですが、量子化学が現れてからは、化学にも数学が必要になりました。

10-36m●量子化とはどういう意味か？
量子理論ではその名前のとおり、量子が重要な役割を演じます。
量子の考えは、水で考えるとわかりやすいです。水道の蛇口から流量子理論を包み込んだ新しい化学す す す す す す すす す す す す す す す すす す す す す

量子化学は量子理論を化学に応用した理論のことです。実は、化れ出る水は連続量です。どのような量でも自由に汲みとることができます。
しかし、自動販売機で売っているペットボトルの水は、だいたいす1 本で 0.5L です。本当は 0.3L だけ欲しかったとしても、0.5L 単位で買わなければなりませんし、0.8L 欲しかったら 2 本、買わなければなりません。これが量子化です。
ただし、このような「量子」が明瞭な形で現れるのは光子、電子、原子、分子などという、極小の微粒子の世界においてだけです。
その後、研究が進むと「量子」という単位量が存在するのは運動量やエネルギーだけではないことが明らかになりました。
160

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