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物質世界を理解しようとする自然哲学は、現代で言う物理学と化学を含んでいる。自然哲学は物質世界の根本原理の解明を目的とする。根本原理を明らかにすると、例えば、金を作り出すことができると考えられた。錬金術は、物質をより完全な存在に変える技術のことをいう。また、同じように、人体を永遠不滅に変えて不老不死を得る技術も探索され、古代の文明国家では霊薬が研究された。占星学は天体の動きで未来を正確に予測する学問として成立した。この世の動きが星々の運動に表れ、人間の手相に表れるという。自然哲学の研究テーマは、物質、命、未来の予測である。
自然哲学からケプラー、ガリレオ、デカルトらを経て、ニュートンが数学を力学の法則を語る言語として導入して、物理学が自然哲学から分離した。物理学は数学の成果を利用して自然現象を説明する学問である。数学を利用することで、現世の実験に限定されることなく、より深く自然を理解し、応用に便利な厳密さを獲得した。
一方で、物体や物質に関する自然哲学は別の道を歩んだ。中世の錬金術師が蓄積した物質の抽出技術が基礎となった。酸と金属を混合すると水素が発生する。発生する気体が空気とは異なることから、水素が発見された。これを契機に18世紀後半には窒素、酸素などの次々と気体が発見された。化学反応を観察するとき、反応する物質の重さ、できた物質の重さを数学的に解析すること(定量的な解析)で、化学反応に一定の比例規則があることが明らかになり、ラボアジエにより質量保存の法則として、また、ドルトンにより元素、原子、分子の概念が整理された。
当時のヨーロッパ諸国は、勢力を拡大すると同時に、世界各地を探検し、未知の生物や珍奇な博物標本を収集した。動物・植物・鉱物といった自然界に存在する物について、種類や性質などの情報を収集・記録し、さらにそれを整理・分類する学問を博物学（natural history）という。
19世紀には、物質の反応が原子の組合せとその結合で整理され、様々な化学反応が発見された。元素探しが始まり、その成果が周期律表としてまとめられた。また、元素の組み合わせである分子の合成、抽出が行われた。化学とは地球上や宇宙に存在する無数の物質それ自体を、そして、それらが相互作用して織り成す物質世界や生命世界を、分子という概念で理解する科学として特徴付けられる。
同時に、化学産業が世界中に広まることになった。まずは、色素が合成され、ついで、爆薬(ダイナマイト)が代表的な合成化合物である。物質の生成分解を分子や原子の結合・離脱反応として測定し、理論として記述し、予測する。化学の知識を使うと、自然界に存在しなかった物質を作り出し、利用できる。
20世紀にはいると、生体を構成する分子が解析対象に加わった。1907年、世界初の合成プラスチック「ベークライト」が誕生した。また、分子と分子の関係を理論的に説明するために、物理学と同様、数学が導入され、物理化学として境界学問が誕生した。代表的な成果の１つとしてエレクトロニクス技術の基礎である半導体が挙げられる。
我々の文明社会は、化学によって支えられているといっても過言ではない。石油製品、医薬品、化学肥料、半導体、鉄、セメント、プラスチック、合成繊維、化粧品などから文房具にいたるまで、生活に直接、間接に用いられている物の多くが化学反応の結果から得られている。
+++ 物質の変質は化学反応である +++
化学の教科書にはたくさんの化学反応が登場します。大部分の化学反応は反応する物質を混合して放置しても進みません。例えば、水素と酸素の反応で、混合した気体を常温で放置するだけでは何の変化も観測できません。しかし、火をつけると爆発的に反応し、水になります。
物質は分子でできています。最外殻電子が原子間の相互作用を決めます。原子は決まった半径を持つ球のように振舞います。分子を近づけると、ある距離で弱く結合して安定します。これをファンデルワールス力といいます。化学結合は、もっと近づいて、分子が電子雲を共有することで起きます（共有結合）。電子雲はマイナス電荷を持ちますから、反発します。そこを強い力で押し付けると、最外殻電子のペアが正しくできる場合、電子雲は融合します。
したがって、化学反応を起こすには強い力で分子同士を衝突させることがコツです。分子を運動させる原動力は熱運動です。化学反応の効率を上げるには、熱を加えるか、分子の濃度をあげる（衝突の頻度が高まる）のが定石です。
酸素と水素から水を精製する反応は微量の白金やパラジウム片を加えでも常温で進みます。反応速度を高める物質を触媒と呼び、化学製品を製造する工程で広く用いられています。触媒の働きは濃縮と活性化です。酸素と水素は金属表面にびっしりと結合し、濃度が高くなった状態になります。金属に結合することで、分子の電子雲が偏り、プラスとマイナスの部分ができます。プラスとマイナスが引き合って原子の距離が縮まり、電子雲が融合し、化学反応が完了します。
+++ 生物体内の化学反応は酵素が触媒する +++
体の中の化学反応は酵素が触媒します。酵素はタンパク質で、構成成分のアミノ酸によって提供される種々の原子団が表面上に並びます。原子団は特定の分子と効率よく結合し、化学反応のための電子雲の偏りを促し（活性化といいます）、分子を結合もしくは分解します。アミノ酸で供給できない化学反応原子団は補酵素として供給します。代表的な補酵素はビタミンです。
+++ 化学反応をコントロールして物質を合成する +++
化学によって様々な物質の作り方（合成反応や分解反応）が明らかにされると、それまでの天然材料をもとに手作りしていたものが安く大量生産できるようになりました。化学が成立する以前にも化学反応を利用した技術は数多くありました。しかし、技術の発見も、方法の最適化も試行錯誤でなされたので、開発効率は低いままでした。化学反応の原理原則が明らかになれば、結果を予想しながら技術の最適化が計算できるようになります。
+++ エアロゲル +++
軽い材料の代表例としてエアロゲルがあります。繊維やポリマーを溶媒の中で固化させ、溶媒を揮発しやすいものに置換しながら全体の網目構造を保持したまま蒸発させます。または超臨界状態で液体を除去しても作ることができます。残った物体は中が90％以上が気体の固体になります。超軽量で、重さの割りに強度が高い。断熱性に優れていて、かつ、表面積が巨大であるために触媒や吸着材としての利用法が開発されています。シリカやアルミナの基材が使われますが、最近ではカーボンナノチューブからもエアロゲルを作ることができました。カーボンナノチューブのエアロゲルは電気伝導性に優れているので、今までの応用に加えてセンサーとしての利用が期待されます。
+++ 化学物質は人類の生活を変えた +++
今日、私たちの産業活動や日常生活は、様々な化学物質によって支えられています。化学によって物の生産や調達がコントロールされ、その結果、生活水準が上がり、人間の意識や社会が大きく変化しました。
一方、化学物質が環境中に放出されることによって、環境生物や人間に対する危害が観察され、また懸念されます。「安全か、危険か」といった二者択一的な判断基準ではこの問題を整理しきれません。リスクという概念を導入するこで、環境に影響を及ぼす恐れのある化学物質を評価することが可能になります。リスク削減や管理の手法についても、効果と経済性を比較し、合理的な判断を下す必要があるでしょう。
+++ 大量生産時代の競争 +++
日本では、日本の経済成長に対して1990年代を「失われた10年」と呼ぶのが一般的です。それまでの日本では、高品質の物を大量生産することで経済成長を遂げてきました。生産効率を向上させるための主役は化学でした。しかし、90年代に入って、社会が成熟したと言う共通意識が生まれ、ビジネス、技術に価値観のパラダイムシフトが起こりました。効率性の追求だけでは持続的な成長が望めません。
途上国での低コスト製品の台頭があり、日本はすでに太刀打ちできません。供給が過剰になったために、今までの価値観の延長上で勝負するとなると、開発スピードを促進するしかありません。その結果、新技術商品が次々と現れるようになりました。世の中にそれほど新しいことはなく、新商品が必ずしも市場ニーズとマッチするわけではありません。売れない新商品の山を見ながら、市場で優位に立つためのマーケティング戦略不足、そして、速やかに開発するために組織内での意思決定力不足が問題とされます。
全体として負のサイクルになっているのでしょう。どこかで断ち切らねば資源を浪費することになりかねません。
+++ 遅れていると進んでいる +++
欧米文明はキリスト教国以外を未開であるとして、自らの世界躍進に対してアジア、アフリカ諸国を停滞していると捉えました。中華思想でも、中華は進んだ文明であり、その立場から周辺国は遅れた文明であると考えました。都市の大きさ、社会の複雑さ、高度な技術の集積など、自然環境の脅威をどれだけ凌駕しているかと言う視点から、文明が進んでいるか、送れているかが判断されてきました。
個人としての遅れは2通り考えられます。よく言われるのは、現在の知的文化の変化（ITなど）もしくはマスコミによって提供される情報に知的に追いつけないせいで遅れること。すでに学校教育の中でも授業の進行に対して十分理解できない、落ちこぼれになります。知的な理解力はその人のもって生まれた脳力に依存します。脳力がかなり低いと知的障害と呼ばれます。また、病気や老化でも能力不足による遅れが出ます。もうひとつは、興味をもてない、関心がなくて遅れる場合です。世の中一般の人と異なった興味を持つ人、社会機構の仕組みに疑問を持つ人は、どうしてもその社会の中では遅れることになります。アウトサイダーと呼ぶこともあります。
+++ 都市的な生活は天災に弱い +++
地震ではライフラインが破壊されすが、都市化された地域は被害が大きく、長引きます。昔ながらの田舎では電気も水道もありましたが、なくてもある程度やっていけたものです。庭先の畑には野菜があるし、貯えの米もある。トイレも水洗ではない。物流に依存したスーパーマーケットで食料を調達し、水は水道のみ、都市ガスを利用していた家庭は、家の被害が大きくなくとも、避難所での生活が長引くことでしょう。
地震災害に強い町を造るコツは、自前でエネルギー・食料の確保ができ、廃棄物・排水の処理ができるシステムを整えることのようです。一軒で無理なら隣近所で。生活を支える基盤が手の届く範囲にあり、いつもメインテナンスを行っていれば、資源の無駄遣いがなくなり、エコロジカルな生活ができるのではないでしょうか。
雪国の大雪はそれほど心配ないと考えています。心配なのは、普段はそれほど雪が積もらない地方での積雪です。雪国では雪の重みを考えて、家や塀を立て、木々を囲います。その習慣がない地方では、作業用の簡易な小屋や温室、果樹などが大きな被害を被ったのではないでしょうか。除雪のトラブルも多く発生したはずです。
昔の雪国は夏と冬が職業が変わり、冬は雪害対策の日雇い、出稼ぎ、酒造りなどでした。現金収入が必要なければ、食べ物の蓄えがあれば寝て暮らせます。サラリーマン社会は雪などないかのごとく仕事を強制するのでしょう。
都会では大雪になっても少し電車やバスが遅れるくらいです。普段、駅から歩く人までバスに乗るせいか、バス停は長蛇の列でした。雪であろうと時間通りに出勤するサラリーマン。スーパーの開店に間に合わせるトラック運転手。小枝の先まで雪を載せた満開の梅を見ながら、こんな日はゆっくりと春の雪を楽しめないものかと考えました。何があっても予定通り。台風が来ようが、大雪になろうが予定通り。
+++ 自由主義の意味の変質 +++
自由主義は基本的人権を認める近代の欧米思想が生み出した価値観です。人間精神の自由、異端に対する寛容、独裁ないし強権への反対を主張します。一方で、生活が豊かになってくると、不道徳の容認、テロリズムに対する弱腰の態度、己さえよければの無責任と依存性にも通じます。世界的に大衆社会の中で自由主義が軟弱な精神を表現する言葉に変質しつつあるようです。
+++ 物が豊富にあれば、豊かなのか +++
時代劇に出てくる長屋。庶民の代表的な住まいのようでした。江戸時代の日本の生活では物がなかったので、独身ならワンルーム程度のスペースで十分でした。自分の部屋は作業場所であり、食堂であり、寝室であり、風呂は湯屋へ行きます。片付けることのできる家具がほとんどで、布団はその代表例でしょう。近所にある豪農の住まいも質素なものです。収納スペースはかなりありましたが。
食べ物に関しては行商人が毎日、長屋までやってきて、日用品を買いに行く必要がなかったそうです。冷蔵庫などありませんから、差し当たり食べる量しか買いません。昭和のはじめまでは、電話もインターネットもない時代ですから、商売人が家まで来てくれるご用聞きという制度がありました。農村のような人口密度の低い社会では、集落単位での共同作業によって食べ物や道などの社会インフラが整備されました。要するに、人の交流が実に細やかであった時代です。
生きるために、社会を維持するために、やることがたくさんあるので、余計な出費が必要ない社会に思えます。
+++ 太陽エネルギーが豊かな土地を独り占め +++
疲れてくると、島を買う空想が出てきます。その辺にある果物を食べて暮らせる南の島がいい。その日の必要な分だけの食料を調達し、シンプルな料理を食べる。開放的な家をつくり、小さな船で島の周りを散歩する。時間が余れば木陰で本を読んだり昼寝をしたり。。。シンプルだけど生きている！と毎日実感できそうです。
これからの時代、生活のエネルギーは太陽光がすべてです。植物は太陽光をもっとも有効利用できる装置です。とはいっても文明的な生活をするにはそこそこの面積に降り注ぐ太陽エネルギーが必要なはず。今までは物質を精製して、斉一的な化学反応で物質を大量に作る時代でした。その結果、生物が化学物質から成り立つこと、生物がどんな風に化学物質を作り出しているのかが分かってきました。これからは必要な化学物質を生き物の力を利用して作り出す次の時代へと進む必要があります。
つづく
