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「原子論」を科学する(41) #原子論の歴史 #ニュートン #鉛の圧着 #分子の隙間 #気体の発見

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▼やっばり「ふしぎ!?」だ!!
 目にも見えない「気体」をあらたに発見したり、研究したりするなんて!!
 それも、これも
 「原子論」あってこそのこと!!
 それでも、やっぱり言いたい あのコトバ

 「ねえ君、不思議だと思いませんか?」

▼「原子論」の歴史をつづけよう。
『原子論の歴史-復活・確立-』を参照しながら


 つづけよう。

 だから、1600年代=17世紀の半ば以降になると、思想的な話はうんと減るようになります。その代わり、原子論を基礎づける原子や分子の個々の性質が一つひとつ明らかになってきました。そこで、原子論を中心とした科学の研究は急速に進むようになったのです。
(『原子論の歴史-復活・確立-』P68より)

 個別には
・音は粒子か、波動か
・光は粒子か、波動か-ホイヘンスの登場
 とつづいていきます。そしてきわめつけがやはりニュートン力学の登場でしょう。
ニュートン力学と原子論の関係は?

 「天体の法則と地上の物体の法則とは同じはずだ」というのはもともと、原子論者の主張でした。それがニュートンによって、ついに完全になし遂げられたのです。それまで「人間の手には届かない」とされてきた天体の運動の法則まで分かってしまったのです。これは、原子論の大きな勝利でした。これまでのように、「天体の法則は神様の支配するところで、地上の物体の法則とは別だ」などといって原子論者を攻撃することは、もうできなくなったのです。 
(『原子論の歴史-復活・確立-』P78より)

▼原子論でナルホドと納得できる事例が、次々とみつかります。

 なにしろ、原子は目には見えません。そこで、原子の研究はずっと、文字通りの<暗中模索>でした。しかし、原子のことを頭に抱いていると、原子はとんでもないところに姿を現わすことがありました。「ニュートン以降、最初に原子の姿をとらえた実験」というと、1725年にスウェーデン王国の技官だったトリーヴァルト(1691~1747)の<鉛玉の圧着実験>があります。
 (『原子論の歴史-復活・確立-』P80より)

 また、もうひとつ今ではよく知られた実験がありました。
  <鉛玉の圧着実験>が公表されたのは1725年のことでしたが、その6年後の1731年には、 
 「体積50ずつの水とアルコールとを混ぜ合わせると、その混合液体の体積は98にしかならない」
という不思議な実験事実が、フランスの有名な科学者レオミュール(1683~1757)によって発表されました。
 もちろん、水やアルコールがこぼれたり、蒸発してしまったというわけではありません。その証拠に混合液体の重さをはかったら、最初の水とアルコールの重さを足したのとちょうど同じだけありました。
(『原子論の歴史-復活・確立-』P83より)

 これらから

①二つの同種類の金属を押しつけあうと、両方の金属の原子同士がしっかりと結合してしまうことがある。
②二種類の液体同士を混ぜ合わせると、小さいほうの分子が大きい分子のすきまに入り込むので、体積が減ったように見えることがある。
 1725年と1731年の以上二つの発見で、固体の原子同士、液体の分子同士の結合や混じり方が、目に見えるように明らかになりました。気体の原子分子の場合は、どうでしょう。
(『原子論の歴史-復活・確立-』P85より)

ということで、気体の体積と圧力の関係等の研究が進みます。

▼さらには「気体」の研究が進み、次々と新たな「気体」の発見にツナガリます。
 最初の発見者は、英国の化学者ブラック(1728~1799)でした。<石灰岩に塩酸をかけたときにあぶくとなって出てくる気体>=固定空気(二酸化炭素)の発見です。

<固定空気>が発見されると、「ほかにも種類の違う気体があるのではないか」と考えて、それを研究する人が出てくるのは自然なことでした。じっさい、1766年には英国のキャベンディッシュ(1731~1810)が、<燃える気体=水素ガス>の発見を公表しました。すると、その6年後の1772年には、二種類の気体が発見されました。スウェーデンの化学者シェーレ(1742~1786)が、<ふつうの空気よりもずっとよく物を燃やす働きのある気体=酸素ガス>を発見し、英国のD.ラザフォード(1749~1819)が、<窒素ガス>を発見しました。そのまた2年後の1744年には、英国のプリーストリー(1733~1804)が『いろいろな<空気>に関する実験と考察』という本を著し、シェーレとは独立に<酸素>の発見を公表しました。そして、その翌1755年には、シェーレが<塩素ガス>の発見を発表しました。
(『原子論の歴史-復活・確立-』P92より)

 驚きです!!
 見えないハズの「気体」が次から次へと!!

 やっぱり「ふしぎ!?」です。


●1687年 ニュートン(英国、1642~1727)、『自然哲学の数学的原理』刊。

●1718年 ニュートン(英国、1642~1727)、『光学』(1704)の第二版刊。

●1725年 トリーヴァルト(スウェーデン、1691~1747)、<二つの鉛の玉を手で持って押しつけ合わせると、結合する事実>を発見。

●1731年 レオミュール(フランス、1683~1757)、<体積50ずつのアルコールと水とを混合させると、混合液体の体積は98にしかならない>事実を発見。

●1754年 ブラック(英国、1728~1799)、普通の空気と異なる気体<固定空気=二酸化炭素ガス>を発見。

●1766年 キャベンディッシュ(英国、1731~1810)、水素ガスを発見。

●1772年 シェーレ(スウェーデン、1742~1786)、酸素ガスを発見。
      D.ラザフォード(英国、1749~1819)、窒素ガスを発見。

●1774年 プリーストリー(英国、1733~1804)、『いろいろな<空気>に関する実験と考察』刊。一酸化二窒素/(シェーレと独立に)酸素の発見を発表。 

●1775年 シェーレ(スウェーデン、1742~1786)、塩素ガスを発見。

(『原子論の歴史-復活・確立-』年表P192、P193より)


(つづく)

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