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158年前の丁度今頃(クリスマス休暇)。
ロンドン王立研究所で催された講演を本によって追体験。
講演の記録が本にされたことで慣れるまで読みにくかったものの、内容はとても興味深い。
小中学校で理科の実験として実際に扱われるような内容も多く、面白く読んだ。
個人的に長年疑問に感じていたことも本書によって解決され、それだけでも価値ある一冊。
ただ、ノーベル賞を受賞された吉野彰氏が小学生の時に読み科学への興味のきっかけとなった、というエピソードは吉野少年の類い稀な頭脳によるもので、一般には向かないと思われる。
現代の小学生には学童向けに改編された本もあるようなので、そちらの方がより分かりやすく楽しく興味が持てるのではないか、と個人的には感じた。
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ロウソクが灯る。それだけの現象に幾つもの科学的要素が多数働いて実現している事を事細かに実験を交えて講義してくれている一冊。
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# 書評☆3: ロウソクの科学 | ノーベル賞受賞者が子供時代に愛読したロウソクから始まる中学〜高校レベルの化学講義は化学への興味をくすぐる多数の実験録
## 概要
- 書名: ロウソクの科学
- 副題:
- 著者: ファラデー
- 出版日: 2012-06-25
- 読了日: 2020-01-17 Fri
- 評価: ☆3
- URL: https://book.senooken.jp/post/2020/01/17/
## 評価
2019年のノーベル賞を受賞した吉野 彰氏が,インタビューで[子供時代に愛読した](https://www.fnn.jp/posts/00048510HDK/201910101956_livenewsit_HDK)本として回答して話題になり興味を持って読んだ。
本書は1861年末のクリスマス休暇に,ロンドンの王立研究所で催された連続6回の講演の記録となっている。身の回りで身近なロウソクが燃えるところから,化学を解説している。
ロウソクの原料から,燃焼,水,水素・酸素,空気,二酸化炭素,窒素,呼吸といったテーマを扱っている。中学から高校で学ぶような内容が数多くの実験と共に紹介されていた。
ファラデーは科学の分野で数多くの法則を見つけて科学史に名を残す偉大な科学者だ。解説を読んでこの講義の流れに納得した。ファラデーはもともと貧しい出身で,学ぶ機会に恵まれずめぐり合わせで科学者となった。そのため,知識よりも観察が先行し,目の前の現象から考えを張り巡らせるしかなかった。だから実験がメインとなっている。
昔の外国人の話を翻訳したものであるため,少々読むのがしんどかった。所々に実験器具の挿絵があるものの,そこまで量はなく,基本的に文章を読んで自分で想像が必要な部分が多く,読者への負担の大きい本だった。
今から読むのであれば,挫折しないように特に学生には本書を図解で解説した他の本 (例: 「ロウソクの科学 世界一の先生が教える超おもしろい理科」など) を強く推奨したい。
## 結論
ロウソクという身近な化学物質の現象からこの世界で普遍的な科学を学ぶ本だった。ノーベル賞受賞者が子供時代に愛読したとあるだけに,中身は化学的興味をくすぐるような実験や話が多かった。
ただし,もともとの本は今読むのは少々しんどいので,図解されている他書や口語訳に翻訳された本をあたることを強く推奨したい。
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1本のロウソクから次々と紡ぎ出される科学の物語に、知的好奇心がくすぐられました。ロウソク1つからこれほど多様なことが分かると一旦知れば、身の周りの様々な事象にも、違った見方が出来ることに気づかされます。さすが、歴史の風雪に耐えた名著といったところです。
実験の講義録のため、文章ではイメージし難い部分も多く、その点が本書を読み難いものにしています。解説本もあるようなので、そちらを見て、自分の理解が合っているか、確認したいと思います。
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【科学道100冊 2019 1冊目】
思い立って理系の本を読んでみることにした。
ロウソクを中心とした化学実験をもとに、水素、酸素、炭素、窒素などについて順序だててかつ分かりやすく解説してくれる。
ああ、こんな実験したよなーと懐かしく思うものもあるが、若干複雑な器具を連ねたものであれば、もっと図解があればいいなと思った。後半については、ちょっと別でgoogleで調べたりしながら読み進めた。
子供に読ませようと思って単行本を購入したが、これは子供に見せるのであれば、別の図解版の方が絶対わかりやすくていいと思う。お子さんに見せる場合は、図解の入ったものをお薦めする。
とりあえず、まったく眠っていた理系スイッチをちょっと押してみた感じにはなった。
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ロウソクに対してのいろんな疑問を通じて、人間社会との共通点を見出している。
ロウソクを見ていると、不思議だと思うことが多い。
まず、ロウソクと石油ランプを比較している。炎の出方が違うということ、ロウはどうして液体になり、炎の方に上がっていくのか?青い食塩を食塩水にして、実験している。ロウソクの炎の真ん中に紙を突き刺すと、紙の周りが焼けるのがわかったり、ロウソクはなぜ消えるのか?一酸化窒素を使い実験している。なぜロウソクの炎の先端はくぼんでいるのか?など。
私の記憶に残っていることを適当に並べて紹介したが、まだたくさんの実験をしている。1本のロウソクが燃えることで、いろんな疑問を持ち、1つ1つ調べあげる著者のエネルギーに感銘を受ける。
印象に残っていることだが、人間とロウソクは同じ二酸化炭素を出す。人間とロウソクは同じである。その二酸化炭素を使い植物は酸素を作り出してくれている。その酸素を使ってロウソクは光、明るさを出して、まわりのものを照らす働きをしてくれている。人間も同じく、活動によって他の生き物の役に立つよう、貢献しなければならないということを教えてくれている。
最後に当たり前のことに不思議なことはたくさんある。当たり前のことに疑問を持ち、勉強して、知識にすることは自分の人生を幸福にしてくれると思う。昔の本だが、素敵な一冊だ。
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序文
第一講 一本のロウソク―その炎・原料・構造・運動・明るさ
第二講 一本のロウソク―その炎の明るさ・燃焼に必要な空気・水の生成
第三講 生成物―燃焼からの水・水の性質・化合物・水素
第四講 ロウソクの中の水素―燃えて水になる・水のもう一つの成分・酵素
第五講 空気中に存在する酸素・大気の性質・その特性・ロウソクのそのほかの
生成物・二酸化炭素・その特性
第六講 炭素すなわち木炭・石炭ガス・呼吸および呼吸とロウソクの燃焼との
類似・結び
訳注
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滅多に途中で読むのを諦めたりしないんだけど、これは諦めた。
読みながら自分にうまく取り込めず、面白さを感じられなかった。
挿し絵がもっとあればいいのかな?
あと訳が日本的じゃないからかな?
とにかく科学が苦手な私にはもったいない本だった。
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講義形式でロウソクに火が点くメカニズムを説明。
後半は難しくなってやめた。
中学生の頃に理科の先生が推薦していた図書だったと記憶しているが、もう頭の固いオジサンには難しい
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マイケル・ファラデー(1791~1867)が、ロンドン王立研究所で行った講演の記録。
ロウソクを通して、様々な化学のテーマ・歴史に切り込む。
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今年のノーベル化学賞に選ばれた旭化成の名誉フェロー、吉野彰氏。彼が言及したことによって、ふたたび注目を集めた本がある。古典的名作、『ロウソクの科学』だ。
本書に収録されているのは、「ファラデーの法則」で知られるファラデーの、クリスマス講演の内容である。ファラデーは1本のロウソクを通して、科学の面白さ、自然の法則、そして人間同士や人と世界との交わりを伝えている。
読み進めていくうちに、ファラデーの講演の構成がいかに緻密か、気づくことだろう。誰もが見慣れた1本のロウソクから話を広げ、科学的な法則を少しずつ導入し、集まった少年少女たちの知識を少しずつ積み上げていく。普段当たり前のように受け入れている現象の不思議さを説き、その背景にある仕組みへ目を向けさせようとする。実験の内容は、現代の理科の実験でも採用されているものが多数含まれており、少年少女たちの心をつかむような工夫の凝らされた実験も盛りだくさんだ。幼少期に吉野氏が、本書を読んで科学のおもしろさを感じたというのも納得の内容である。
古典的名作ということもあり、現代の読者にはやや読みにくいところや、実験の内容がわかりづらく感じられるところもあるかもしれない。しかしファラデーのメッセージは、現代にも通ずるものだ。学生時代に戻ったつもりで、科学のおもしろさにいま一度浸ってみてはいかがだろうか。
要点1:私たちの身近にある1本のロウソクには、この宇宙を支配するすべての法則にかかわりがあると言っても過言ではないほど、たくさんの科学的な現象が起こっている。
要点2:当たり前だと思って見過ごしてしまうような現象にも、たくさんの不思議が隠れている。それを見つけ、考える視点を持つことが重要だ。
要点3:ロウソクのように周りを明るくし、人とかかわりを持ちながら、自分の義務をはたす人間になってほしい。それがロウソクを使った講演を行った著者からのメッセージだ。
1本のロウソクが教えてくれること
宇宙を支配する法則を見せてくれるロウソク
この宇宙を支配する法則のうち、ロウソクが見せてくれる現象に関わりがないものは1つもないくらいだ――ファラデーは講演に集まった少年少女たちにそう語りかけ、実験を始める。誰もが身近に感じられるだろうロウソクを題材に、聴衆に科学を親しみやすい形で見せようとしたのだろう。
普段何気なく目にしているロウソクだが、石油ランプと比較して燃え方を考えてみると不思議なことに気がつく。石油を油つぼにいれ、そのなかに芯をたてて火を灯す石油ランプでは、炎は芯をつたって下にいき、油の表面で消えている。考えてみれば、油自身は燃えないのに、芯の上だけは燃えるのは不思議ではないだろうか。
ロウソクではもっと不思議なことが起こっている。ロウは固体であり、液体と違って動くことができない。それなのにどうしてロウは、炎のところまで上っていって燃えることができるのだろうか。
不思議な現象に目を向け、原因を理解する
この不思議な現象について、ファラデーは次のように解説する。火をつけたロウソクをじっくりと観察してみると、ロウソクの先端部分がくぼんでいくことに気づくはずだ。あたかもきれいなカップのように。
ロウソクの周りの空気は、炎の熱で温められる。熱せられた空気は上へ動く。そうすると、ロウのヘリの部分には熱せられる前の空気が入り込み、ロウソクの中心部よりもへりの部分のほうが低温に保たれることになる。その結果、カップの内側の部分が溶ける一方で、外の周りの部分は溶けない状態になる。ロウソクの先端部分にできたカップは、規則正しい上昇気流によって形作られているのである。
しかし風によってロウが外側に流れ出したり、装飾が施されたりして不規則になったロウソクは、上昇気流が均一ではなくなり、燃え方が悪くなる。火の灯らないロウソクはいくら美しく装飾が施されていたとしても失敗作だと言えよう。
ファラデーは飾りロウソクの設計者のこのような失敗を例にあげ、やってみなければえられないような性質の教訓について、「何が原因だろうか」「何でこんなことが起きるのだろうか」と疑問を持つことの大切さを呼びかけた。
毛細管現象で上へとのぼる液体
ロウソクのさらなる謎は、溶けて液体となったロウがどうやってカップから出て芯を上り、炎の燃料となることができるのかということだ。
ファラデーは食塩を使用した実験で、毛管引力(毛細管現象)について説明を行う。食塩の山と青く染めた食塩水を用意し、食塩水を食塩の皿の上へと注ぐ。すると青い液体は食塩の山をのぼり、食塩は青く染まっていったのだった。
これは管状の物体の中を液体が登っていく、毛管引力によるものだ。私たちがタオルで手を拭くことができるのも、毛管引力のはたらきによるものである。身近で当たり前に感じられるような現象でも、理由を考えてみると不思議に思えるものがある。それをなぜと考えるのは、とても重要なことなのだ。
燃焼で消えるロウソクと、新たな生成物
ロウソクはどこへ消えるのか
ロウソクは燃えるとだんだん短くなっていき、最後には姿を消してしまう。いったいロウソクはどこへ消えるのだろうか。
ファラデーはロウソクとガラスの曲管、フラスコを用意し実験を行った。ロウソクの炎の中心に、ガラス管の端を差し込む。ガラス管の反対端には、フラスコを置いておく。そうするとフラスコには、炎から発生した何かがたまっていく。その正体はロウソクの燃料物質が蒸気になったものだ。
さらにファラデーは、ロウソクの炎の中心にガラス管を差し込み、ガラス管の反対側に火をつけた。するとロウソクから離れたところに、ロウソクの炎と同じ炎をつくることができた。つまりロウソクに火が灯るとき、蒸気の生成と蒸気の燃焼が起こっているのである。
ちなみにロウソクの熱がどこにあるかを調べるため、ロウソクの炎の中心に紙テープを差し込むと、炎の外側にあたる部分の2箇所が焦げて、中央ではほとんど焦げなかった。このことから化学反応が起こって熱が高まるのは、ロウソクの炎の外側ということがわかる。
燃えるとできる水
ロウソクの燃焼の結果として、ある種の生成物が出る。それははたしてどれくらいの量なのか。それを示すために、ファラデーは熱気球船を用意した。
燃料となるアルコールを入れた皿をロウソクのカップに見立て、その���に煙突のように管をかぶせる。燃料に火をつけると、燃焼の生成物は管の上から出てくる。この生成物は、ロウソクの燃焼であらわれるのと同じ物質だ。煙突の上に風船をかぶせると、たちまちふくらむ。そして風船は上へとのぼっていく。燃焼によって多量の物質が発生したというわけだ。
ただロウソクの燃焼の場合、ほかにも生成物が出る。生成物のなかの凝結性の部分の正体は、ただの水だ。氷と食塩を入れた器の下でロウソクを燃やす。するとそこにはロウソクから出てきて凝結した水を観察できる。可燃性の物質は、燃焼によって水をつくるのだ。この炎から出てくる水は、いったいどこからきたのだろうか。
水はロウソクの中にあったわけでも、空気中にあったわけでもない。空気中にある酸素と、ロウソクに含まれている水素原子が合わさって水になったのである。
ロウソクにまつわる気体酸素を「テストガス」で可視化する
水を電気分解すると、水素と酸素ができる。そのことを実験で示したあと、ファラデーは空気と酸素の違いについて検討する。空気中にも酸素が含まれているが、ロウソクの炎は空気中と酸素中で燃え方が異なる。酸素中のほうが、ものはよく燃える。
ファラデーは一酸化窒素を用意し、酸素の有無を可視化した。一酸化窒素は酸素と反応すると赤褐色になる。空気中にも酸素が含まれているので、一酸化窒素と空気を反応させると、やはり赤褐色の二酸化窒素になる。
だが空気の入った瓶と酸素だけを入れた瓶を用意して、一酸化窒素と反応させると、どちらも赤くなるが色の濃さが異なってくる。空気には窒素という、酸素以外のものが含まれているのだ。
空気中の窒素の割合は、酸素よりもはるかに大きく、風変わりな性質を持っている。水素は自分で燃え、酸素は小ロウソクを燃やすことができるが、窒素はすべての物質の燃焼を妨げる。においもなく、水にも溶けず、酸でもアルカリでもない。一見するとつまらない性質のように思えるが、だからこそロウソクからたちのぼるニオイや煙を運び去ることができる。また植物を養うことで、人類に対して恩恵をもたらしてくれる。
燃焼で得られるもう1つの生成物
ロウソクを燃やすとさまざまなものができる。これまでの実験では水に着目していたが、他のものは空中に逃してしまっていた。今度はこの逃したものについて調べてみる。
火のついたロウソクの上に、煙突のような容器をかぶせ、上からも下からも空気が出られるようにしておく。煙突の上から出てくる気体のそばへ別の火を近づけていくと、火は消えてしまう。
そこで今度は空の瓶を燃えているロウソクの上にかぶせ、ロウソクの燃焼で得られた生成物を瓶に集めることにする。ファラデーが石灰水をつくり、ロウソクから得られた気体の入ったビンに入れたところ、石灰水は白く濁った。これはロウソクから出てきた気体が、二酸化炭素であったことを示している。
燃えてできる炭素の行方
酸素が足りなくてロウソクが不完全燃焼をするときは煙、すなわち炭素が出て、完全燃焼をするときには炭素は出ない。海綿にテンピン油を染み込ませ、それに火をつけると、煙が立ちのぼる。それを酸素で満たしたフラスコのなかに入れると、煙はすっかりおさまる。
酸素や空気の中で燃えた炭素は、二酸化炭素になって出ていく。だが燃えるのに十分な酸素がないとき、炭素は煙になって外に出ていくのだ。
【必読ポイント!】 私たちと世界の関わり
ロウソクの燃焼と私たちの体
ロウソクの燃焼と、私たちの体の中で起こっている現象にも、似たところがある。ファラデーは2つのガラス管を用意し、トンネルのような溝で2つの管を繋いだ装置を用意した。一方の管には火のついたロウソクを入れ、一方からは呼気を吹き込めるように穴が開いている。
管に息を吹き込むと、ロウソクの火は消えてしまった。これは火を息で直接吹き消したのではない。呼気を送り込んだことによって酸素が足りなくなり、その結果として火が消えたのだ。
石灰水に呼気を吹き込むと、白く濁る。私たちは呼吸によって二酸化炭素を出している。ロウソクの燃焼と私たちの呼吸、どちらも二酸化炭素を生成するという点で共通しているのはおもしろいことだ。
1本のロウソクになるべし
ロンドンでは、24時間に住民の呼吸だけで548トンほどの二酸化炭素がつくられているのだという。これがもしそのまま溜まっていけば、私たちは呼吸をすることができなくなる。しかし呼吸によって生じた変化は、地球の表面上に生成する草木にとっては生命そのものである。水の中の魚も、空気から水に溶け込んだ酸素で呼吸をしている。
ファラデーは講演の最後に、生きとし生けるものすべてと自分につながりがあるのだと語る。そして聴衆に「1本のロウソクにたとえられるのにふさわしい人になってほしい」と呼びかけるのである。ロウソクのように、まわりの人の光となって輝き、自分の活動を通して、ともに生きる人たちに対する義務を果たしてほしいのだと。
ファラデーの実験と講演は、こうして幕を閉じた。
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吉野彰氏が言及した本。ファラデーの講演
当たり前と思って見過ごしてしまうような現象にもたくさんの不思議が隠れている
ロウソク:周りの空気は炎の熱で温められて上に動き、ヘリに熱せられる前の空気が入り込みへりは低温に保たれる
一本のロウソクに例えられるにふさわしい人になってほしい。周りの人の光となって輝き、自分の活動を通してともに切る人たちに対する義務を果たしてほしい
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小学校高学年から中1くらいに学ぶ化学の基礎のようなことを丁寧に網羅して説明して下さっていることはよくわかる。
けれども、日本語が非常にわかりづらい。
それに加えて、実験をたまにある挿絵だけで説明するのは難しいと思う。
これが図解されて、もう少し、今風の日本語訳にしてもらえたら…
ただ、最終章はこれこそ、言いたかったことなんだろうなーと思い、胸を打たれたし、多くの化学者が感銘を受ける理由がわかる気がした。
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いろいろなところで評価されているので、読んでみた。
文系頭としては、もっと図が必要だった。
水の素で水素、というのは、とても納得がいった。
読んでそのままなのに、なぜ今まで気付かなかったのか。
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私には少し難しい読み物でした。
これをもとに、漫画かショートムービーを付け加えてもらえると面白いかと思います。
これを面白いと感じ、ノーベル賞まで受賞されるのですから、頭の良い方は格が違うのだとも思いました。