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宇宙人に「あなたは何でできている?」と聞かれたらすごく役立つ必須の表とは

共通言語としても使える?

今年の6月25日、アメリカ国家情報長官室は、2004年11月から今年3月までに寄せられた「明らかに異常な動き」をしている飛行物体についての144件の報告の大半を「正体について確かな結論を出せない」と発表した。未確認飛行物体(UFO)である可能性を明確に否定しなかったことで、世界が騒然となった。

かと思えば7月には、イギリスの富豪リチャード・ブランソンやAmazon創業者ジェフ・ベゾスら民間人が次々と有人宇宙飛行に成功し、地球人のほうも宇宙との距離を縮めている。もしかしたら、「その日」は、意外に近いのかもしれない――。

これは、そう遠くない未来に、太陽系から遠く離れたところに建設された、天の川銀河の宇宙人が集う「惑星際宇宙ステーション」を、地球人代表の一人として訪れたあなたが遭遇した、貴重な体験の記録である。

【イラスト】宇宙ステーションgraphic by gettyimages

宇宙人を興奮させた図

「あなたはどこから来たのですか?」「あなたの星では、太陽は何色ですか?」と、立て続けに発せられた宇宙人からの質問に答えることのできたあなた。まだ何を話したものか頭がまとまらず、ほとんどは彼の質問に答えているだけとはいえ(しかも翻訳機を通して、ですが)、今では、すっかり彼と意気投合し、カフェでの会話が続いています。

次に彼は、こんなことを聞いてきました。

「ところで、あなたは何でできていますか?」

またしても、思いもよらなかった質問です。まさにハトが豆鉄砲を食ったような顔になって、あなたは考え込みます。いったい、どう答えればよいのでしょうか。肉と骨でできている? いや、そんなことを聞かれているのではない気がします。だったら、タンパク質や脂肪や炭水化物とか? これもピンときません。だいたい、これらは宇宙共通のものかどうか怪しいので、答えとして不適切な気がします(そう気づいたあなたは宇宙偏差値が上がっています)。

たぶん、もっと基本的で、もっと普遍的な何かを答えるべきだろうとは思うのですが、それが何なのかが思いつきません。あなたは何かヒントでもないかと思って、バッグにしのばせていた『ブルーバックス科学手帳』を取り出し、「資料編」のページを繰りはじめました。

彼はその様子をにこにこしながら見ていましたが、あなたがあるページを開くと、急になにごとかを叫び、興奮した様子でそこに載っている図を指さしてきたのです。びっくりして見ると、その図には「原子の電子配置」というタイトルがつけられていて、大きな1つの同心円と、18個の整然と並んだ小さな同心円が描かれていました。

【図表】原子の電子配置原子の電子配置

そして彼は、あなたの肩に手を置き、ぽかんとするあなたを見ながら、こう言ったのです。

「なんだ、知っているじゃないですか」

原子ができるまで

なぜ、彼はそれほど興奮したのでしょうか。図に示されているのは、いわば「原子」の構造です。まずは、この図の意味から読みとる必要がありそうです。

みなさんは小学校の理科の授業で、物質の最小単位は原子であると習った記憶があるかもしれませんが、原子はまだまだ分解することができます。

上の図の、大きな同心円を見てください。中心に「原子核」があり、その周囲を「電子」が回っています。電子が回る軌道は3つあり、内側からK殻、L殻、M殻という名前がついています。それぞれの軌道に記されている数字(2、8、18)は、その軌道に入ることができる電子の数です。原子はこのように、原子核と、その周囲を回る電子に分けることができるのです。

次に、下の図を見てください。18個の原子が整列して並んでいます。軌道の数が1本のもの、2本のもの、3本のもので区別されていて、それぞれの軌道を回る電子も描き込まれています。

また、それぞれの原子名には、1から18までの数字が記されています。H(水素)には1、He(ヘリウム)には2、Li(リチウム)には3……という具合です。この数は、その原子の軌道にある電子の数と同数になっています。

現在のところ、地球の素粒子物理学では、物質の究極の最小単位は「電子」と「クォーク」であると考えられています。3つのクォークから「陽子」や「中性子」がつくられ、陽子と中性子から「原子核」がつくられます。原子核の周囲を電子が回っているものが原子です。つまり基本的には、原子は電子とクォークの組み合わせからできています。ちょっと、家族を例えにして考えてみましょう。

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