かつて「原子」は、もうそれ以上細かく分けることのできない単位とされていた。その常識はいつ、どのようにひっくり返ったのか。人類が「原子」の姿を捉えた実験とは? 化学が人類の歴史にどのように影響を与えてきたかを紹介する話題のサイエンスエンターテインメント『絶対に面白い化学入門 世界史は化学でできている』(左巻健男著、ダイヤモンド社)から一部を抜粋・編集して解説する。(JBpress)

壊れないはずの原子が壊れた

 19世紀末から20世紀はじめにかけて、これまでの自然科学の常識(原子は、もうそれ以上細かく分けることのできない、物質の一番小さな単位である、など)がひっくり返るような物理学上の新発見が次々と起こった。

 まずドイツのヴィルヘルム・レントゲン(1845〜1923)がエックス(X)線を発見した(1895年)ことがきっかけになり、フランスのアンリ・ベクレル(1852〜1908)の放射線の発見(1896年)や、マリー・キュリー(1867〜1934)らのトリウムの発見、ポロニウムとラジウムという放射性物質の発見が続いた(いずれも1898年)。

 さらには、イギリスのジョゼフ・ジョン・トムソン(1856〜1940)の電子の発見(1897年)、マックス・プランク(1858〜1947)の量子論(1900年)、アインシュタイン(1879〜1955)の特殊相対性理論(1905年)が発表されたのだ。

 ある日、ベクレルは黒い紙に包んだ写真乾板を、ウラン化合物と同じ引き出しに入れた。数日後に眺めると、写真乾板が感光している。つまり、ベクレルは、ウラン化合物から黒い紙を透過するX線に似た目に見えない放射線が出ていることを発見したのだ。