原子
原子が存在するっていうのが現在の通説。
どんなものも小さな粒々で出来上がっているってことだね。
でも実際にその原子ってものを見た人がいるのか？ っていわれると
たぶんいないんじゃないかな。
じっさい電子顕微鏡から発展した走査プローブ顕微鏡なんかじゃ
像として原子や分子をとらえることができているらしいけど
なんといっても原子の大きさは可視光線の波長より小さいんだから
人間の『見る』という概念と走査プローブ顕微鏡の像が
一致するのかどうかは疑問ではあるんだ。
原子はなんといっても小さすぎる。
人間の可能な光の認識能力
可視光線ってやつの波長は
最小でも360-400 nm（nmは前に書いたナノメートルだよ）
原子の大きさは小さければ0.1nmなんだから
見えるわけがない。
普通の顕微鏡（光学顕微鏡って二枚のレンズを使うやつだね）だと
その解像度は約0.2㎛
㎛はマイクロメートル
0.01ミリメートル、1000ナノメートルのこと
とてもじゃないけど原子なんて手におえない。
それを走査プローブ顕微鏡どころか
電子顕微鏡すらなかった時代に
研究・実験していたんだから
やはり科学者ってのはすごいもんだ。
気体の体積とそれに含まれる原子や分子の関係を
解き明かしたアヴォガドロさんの『アヴォガドロ定数』。
種々の電気分解から導き出された
ファラデーさんの『ファラデーの法則』。
電気素量の精密な測定をしたミリカンさん。
そういったすごい人たちの地道な研究が
実を結んでいったってことなんだよね。
それ以外にも当時の実験や研究に関わった
多くの文献が残っているけど
かなしいかなぼくにはうまく説明できるだけの
知識が無い。
なんとなくわかったような気にはなれるんだけど
それをだれかに説明できるほど理解できてないってことは
基本的な知識が欠けているんだ。
興味があるようならぜひ自分の目で確かめに行ってもらえればいいと思うよ。
とにかく、どうやら物は細かく分解していくと
分子に、そして原子にまでは分解できるってことが
事実（今のところは）として明らかになった
ってことでいいんじゃないかな。
そしてその実験の積み重ねの中で
原子もまた最小の単位じゃないんじゃないかって
こともわかって来たんだよね。
原子の中にはまだ小さいなにかの粒子があることが
実験の結果わかったんだ。
電子
電子がどうやって発見されたのか？
そしてその大きさや重量がどうしてわかったのか？
これもぼくの知識量じゃ説明しきれない範疇。
クルックス管での実験で発見された陰極線の研究って言われたって
どう説明したらいいものかわかるわけがないもんね。
第一クルックス管とガイスラー菅
それに真空管の厳密な違いさえ分かっていないんだから。
だからこれから書くことはあまり他人には言わないように。
素人の勝手な解釈だから間違っている可能性が大なんだ。
クルックスでもガイスラーでも真空管でもいいから
とにかく極力真空に近い状態にしたガラス容器の中に
プラスとマイナスの電極を置くとしようよ。
その電極に高電圧（数キロボルトっていわれているけど）をかけると
放電がおきるらしい。
これを『真空放電』っていうそうなんだ。
空気ってのは絶縁体だから気圧をおもいきり低くするか
電圧をおもいきり高くするかでないと
放電はおきないんだよな。
雷の電圧は200万～10億ボルトって言われているよね。
電圧が高いだけじゃなくてそれ以外にも理由はあるんだけど
やはり空気の中で放電するには高い電圧がいることはたしか。
さてその『真空放電』
－から＋に向かって何かが移動しているってことまでは
わかったみたい。
このなにか、－から出ていることから
日本語で言うと『陰極線』って名付けられた。
－を陰極、＋を陽極って言うんだそうだ。
さてその移動しているものはなんだろう？ ってことに
この移動しているもの（陰極線）は－の電荷を持っている同一の粒子からできているんじゃないかという仮説を
トムソンさんって人が立てたんだ。
そして実験を重ねて
この陰極線は同一のマイナスの電荷を持った粒子だってことが
わかったんだね。
原子より小さいもの
陰極線から出ている粒子に対する実験は
続けられていく。
その中でこの粒子の比電荷まで
確かめてしまったんだ。
比電荷ってあまり聞きなれない言葉だけど
荷電粒子の電荷 eと質量 mの比 e/mって書いてある。
質量はわかっているとして
電荷なんて使わないでただ電気って言ったほうが
わかりやすいように思えるけど
要はこの場合だと電子の持っている電気量/電子の質量を
実験の結果見つけたってことでいいと思うよ。
ここで、原子の中で一番軽いとされている水素原子を考えてみよう。
電子（陰極線の粒子）の比電荷はわかった。
水素の比電荷もわかっていたんだよね。
だから電子の比電荷÷水素の比電荷が
だいたい1800になるってことがわかったんだ。
これは電子っていうものが
水素原子に比べて1/1800の質量しかないか
電子が水素より1800倍の電気を運ぶことができるか
どちらかだって結果が出るってことなんだけどわかるかなぁ。
この1800倍の電気を運ぶことのできる粒子ってのは
とても考えられない。
だから原子の中で一番軽いといわれる
水素原子よりも電子は1/1800も軽い粒子だって結論付けられたってことだね。
そして、その粒子は『電子』って名付けられることになる。
そこから先の実験で
電子が全ての原子に共通の構成要素の１つであることが
確かめられたんだ。
結論
すべての原子には原子の中で一番軽い水素原子の
1/1800の重さしかない『電子』があるってことだね。
