宇宙・地球・人体の全てが脳内で繋がる 〜元素周期表の世界〜 ①

どうも、白戸です。

 

最近思うのが、「知識の量で、見える世界が変わってくるなー」ということ。

例えば、子供が夜空を見上げるのと、天文学者が夜空を見上げるのとでは、同じ夜空を見上げていても、実際、その人(の脳)が「見ている」世界は、全く別物ではないかと。

知識がなければ、ただ黒い面に光の粒が景色として見えるのみです。

しかし天文学者までいかずとも多少の知識があれば、星と星を結んで星座を作ったり、あの星は何光年先にあるから実はもう消滅してるかもしれないと思いを馳せたり、流れ星を見て「ああ、生命の源であるアミノ酸はこんな風に彗星が運んで来たのかもしれない」のようにまだ水だけだった地球のことを連想したりするかもしれません。

 

知識を頭に詰め込むのは無駄? 否!

最近ではネットで何でも調べられますから、知識を頭に詰め込むのを揶揄する風潮もあります。しかし、知識が頭に入っているのといないのとでは、見える世界は、子供と天文学者の例でも挙げたように、かくも違ってくると思うのです。

少なくとも、知識量が多ければ多いほど、世界を「遠く」まで見渡せるのは間違いないでしょう。

 

それが何の役に立つのか、と思われる方もいるかもしれませんが、めちゃくちゃ役に立ちます。

例えば、新たなビジネスを始めようと思った時、人はアイデアをひねり出そうとします。アイデアというのは頭の中で生み出されるものであり、もっというと、頭の中に入っている知識や経験を結びつけて作るもの。

つまり、誰も思いつかないようなすごいアイデアを生み出したいなら、多くの人が持っていない深く高度な知識(材料)が頭に入っている方が有利なのは自明です。

 

そんなわけで、最近は懐かしき「お勉強」を再開している私です。今日は化学の授業(笑)

とても良い本に出会えたので、ご紹介させていただきます。

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学生の方はもちろん、社会人の方も読むべき珠玉の一冊。

 

元素はいかにして生まれたか?

実は、地球上では元素は生まれません(!)

元素を誕生させる条件には、「温度が1000万度を超えること」というのがあるからです。マグマでも1000度程度なので、地球上には1000万度を超える場所は存在しません。

 

なぜ1000万度もの膨大なエネルギーが必要かというと、原子核の構造に理由があります。

原子核は陽子と中性子でできています。

陽子はプラスに帯電しているので、既存の原子核に陽子をくっつけて新たな元素を作ろうとしても、反発しあって無理なのです。普通は。

しかし、陽子同士があまりにも近づくと、「核力」という力が働きます。

水素(陽子1つ)以上の原子がほっといても核分裂しないのは、核力が、陽子の電気的に反発しあう力を上回るからです。地球上にある既存の元素の原子核は核力によって維持されているのです。(ちなみに、核力の源である中間子の理論は、1949年に日本人初のノーベル賞に輝いた湯川博士の考案)

 

では水素(陽子1つ)以上の元素はいかにして生まれたのでしょう?

そう、先ほどお話しした1000万度というのが、電気的に反発しあう陽子同士を接近させるために必要なエネルギーなのです。

 

元素が生まれる3つの状況

1000万度を超える高温な状況下でしか元素は生まれません。宇宙では、この条件を満たす状況が3つあります。

 

状況①ビッグバン

元素がいかにして生まれたかを語るには、宇宙の起源の話が不可欠でしょう。

ご存知の通り、宇宙は常に膨張を続けています。と言うことは、時を遡ればいずれはある一点に集約されるのですが、これは計算すると、約137億年前。宇宙が誕生したと言われているタイミングです。

宇宙の誕生、そう、ビッグバンですね。

この宇宙を創り上げた爆発なので、温度は1000万度どころではなく、100億度だと推計されています。太陽の表面ですら5500度くらいなので、もう意味がわかりませんね。

次に「前前前世」を口ずさむ時には、「むしろーゼローからまたー宇宙を始めてみようかー」に込められた愛の重みを感じてください。

 

ビッグバンという大爆発が起きての直後、素粒子が生まれ、素粒子がくっついて水素が生まれ、水素がくっついてヘリウムが生まれました。

 

状況②恒星の中で起こる「核融合」

恒星、といえば一番身近なのが我らが太陽ですね。太陽の中心部は1500万度くらいなので、これによって水素の原子核が融合し、新たにヘリウムが生まれます。

恒星が光っているのは核融合によってものすごい光と熱のエネルギーが放出されているから。

 

状況③超新星爆発

超新星爆発とは、太陽の10倍以上ある恒星が寿命を終える時に大規模な爆発を起こす現象。

太陽は大きさが足りないので、あと50億年で水素(燃料)を使い切ると、その後は温度が下がって100倍に膨張し(地球の公転軌道が今のままなら地球は太陽に飲み込まれる可能性が高い。ですが、その頃には我々は千の風になっているので心配しなくても大丈夫)、70億年後くらいで白色矮星という地球くらいの大きさの白くて小さな死骸のような星になり、寿命を終えます。

が、太陽の10倍以上の恒星は、その大きさを支えきれずに爆発します。これが、超新星爆発。

恒星内部での核融合よりはるかに大きなエネルギーが放出され、鉄より重い元素も次々と作られます。

 

余談ですが、現在、オリオン座のベテルギウス(オリオンの肩の星)は寿命の99%が尽きており、いつ超新星爆発が起きてもおかしくない状態にあるということで、専門家の注目を集めているそうです。もし超新星爆発が起きたら、満月の100倍くらいの明るさになると予測されています。

もしそうなったら、20万年前に人類が誕生して以来の最大の天体ショーになります。

生きているうちに見られたら素敵ですね。

 

地球にある物質の大半は46億年前のまま

先に述べた通り、元素はビッグバン、恒星中心部での核融合、超新星爆発でしか新たに誕生しません。

地球は46億年前に太陽の周りにあったチリが集まってできた塊に過ぎないので、現在、地球上にある物質の大半が、この時の元素のままです。

変わっているのは、元素自体ではなく、その組み合わせだけ。無数の組み合わせで、私たち生命は成り立っているということですね。うーん、ロマンチック。

 

 

続く!!

宇宙・地球・人体の全てが脳内で繋がる 〜元素周期表の世界〜②

 

<参考文献>

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学生の方はもちろん、社会人の方も読むべき珠玉の一冊。

難しいことを、めちゃくちゃ噛み砕いて説明してくれています。クソわかりやすい。

何にでも応用できる真理であり、時間とともに陳腐化することもない不変の法則が書かれています。

末岐 碧衣
  • 末岐 碧衣
  • フリーランス のシステムエンジニア。独立後、一度も営業せずに月収 96 万円を達成。1986年大阪生まれ。早稲田大学理工学部卒。システムエンジニア歴 12年。
    2009年、ITコンサルティング企業に入社。3年目でコミュ障が爆発し人間関係が崩壊。うつにより休職するも、復帰後はコミュ障の自覚を持ち、「チームプレイ」を徹底的に避け、会社組織内においても「一人でできる仕事」に専念。社内外から評価を得た。
    無理に「チームプレイ」するよりも「一人でできる仕事」に専念した方が自分も周囲も幸せにできることを確信し、2015年フリーランスとして独立。