量子力学

私たちの身の回りにあるもの、例えば空気や水、机や椅子、さらには私たち自身の体までも、すべて物質でできています。一見すると多種多様な性質を持つこれらの物質ですが、驚くべきことに、すべて共通の極めて小さな構成要素から成り立っています。それが原子です。 原子は物質を構成する基本的な粒子であり、その大きさは1億分の1センチメートルほどしかありません。もしも米粒を原子1個だとすると、私たちの体は地球2個分ほどの大きさになる計算です。 さらに驚くべきことに、その原子も、さらに小さな粒子から構成されています。原子の中心には原子核と呼ばれる部分が存在し、その周りを電子と呼ばれる粒子が飛び回っています。原子核は正の電気を帯びており、電子は負の電気を帯びています。この電荷の力で、電子は原子核に引き寄せられ、原子としてまとまっているのです。 原子核は、陽子と中性子という2種類の粒子から成り立っています。陽子は正の電気を帯びていますが、中性子は電気を帯びていません。原子の種類は、原子核に含まれる陽子の数によって決まります。例えば、陽子が1個だけの原子は水素、陽子が8個の原子は酸素になります。 このように、物質は原子という小さな粒子の組み合わせによってできており、その組み合わせ方によって、多種多様な性質を持つ物質が生まれているのです。