用化學讀懂世界：從身邊的日常運作，到世界的起源都可以用化學來解答！

▉水是什麼顏色？
一般認為地球表面有七○％是水，因為充滿大量的水，所以地球又被稱為「水的行星」。
水的顏色很淺且透明無色。透明無色是因為太陽光會全部穿透水的關係。
雖然陽光乍看之下是白色，但其實是由彩虹的七種顏色「紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫」所混合而成。在美國或英國不會說彩虹有靛色，所以彩虹顏色就是六種，每個國家的彩虹顏色說法會有些許不同。而這些顏色中，紅光會稍微被水吸收，如果水不深的話，這個影響就非常小，所以看起來水還是透明無色的。
但水一旦變深，紅光就會被水吸收，剩下的光合起來就會變成藍色，繼續進入水中。所以說，像海這麼深的水體，就會只剩下藍色的光沒被海水吸收，並且又因為碰到海水中的物質（垃圾或是浮游生物之類）而發生散射並傳入我們的眼中。所以我們看到的海就會是藍色的。

▉危險的化學物質「DHMO」是什麼！？
過去美國的一個學生曾提倡禁用「dihydrogen monoxide（以下稱為DHMO）」這種化學物質，並發起連署活動。
「DHMO無色、無臭、無味，而且每年都殺死了數不盡的人類。幾乎所有人的死因都是偶然吸入DHMO而引起的，即使只碰到固體，也會引發激烈的皮膚問題。
DHMO是酸雨的主要成分，也是溫室效應的原因。
今天在美國幾乎所有的河流跟湖泊、蓄水池都能發現DHMO的蹤跡，不僅如此，DHMO污染還遍及全世界。甚至連南極的冰層都能發現。
美國政府竟然拒絕禁用這種物質的製造、擴散，但現在還為時不晚！為了防止污染擴大，現在就應該開始行動。」
聽說許多人都參加了連署。
那麼DHMO究竟是什麼呢？
其實就是一氧化二氫，用化學式來表達就是H2O，也就是水。
發起連署活動的學生，其目的是想主張「民眾擁有的知識就是這種程度而已，科學教育應該更加落實」，不說水而是稱之為一氧化二氫，這個乍看之下很可怕的名詞就能讓許多人上當，他想藉此敲響警鐘。
確實有很多人溺死，水也是酸雨的主要成分，水蒸氣在大氣中時也是影響最大的溫室氣體。
雖然化學物質有著乍看之下很難、很可怕的名字，但是不要被假象給矇騙，應該仔細看看它實際上是什麼呢。

▉從起床到入睡為止，一天會遇到玻璃多少次呢？
來聊聊我們身邊常見、理所當然存在於生活中的玻璃吧。
大家從早上起床開始，會看到幾次玻璃呢？
例如，刷牙時會站在鏡子前面刷吧？
浴室會有鏡子，這就是玻璃做的。再看看周遭，陽光從窗戶照射進來，天花板上有著日光燈或LED燈泡，這也是玻璃做的。
其他還有像是電視表面的玻璃「玻璃蓋板（保護玻璃）」。這也是玻璃。
大家常用的手機或智慧型手機的表面也是很薄的一層玻璃，要是出門去搭電車，車廂也是被玻璃包圍。從門到窗都是玻璃，光才能透進來。
到了學校或是公司後，大樓也經常使用玻璃，玻璃是我們非常親近且理所當然的物質。
我們日常生活中出現的玻璃，多得讓人驚訝。

▉不只是透明！玻璃的重要性質是？
那麼玻璃又是怎樣的東西呢？
玻璃工業大致可分為三個方向，平板玻璃、玻璃製品、玻璃纖維。
玻璃大部分是做成板狀，用在相機或望遠鏡的鏡片叫做「光學玻璃」，而玻璃做成容器或器具就叫做「玻璃器皿」。
玻璃的性質中最常被提起的就是「透明」。
我們可以看到的光叫做「可見光」，如果可見光能透過，物體看起來就會是透明的。
透明的物質有很多，只要可以看到對面就叫做透明，塑膠或是塑膠薄膜（PVC）也是透明的，液體的水、乾淨的冰塊也是透明的，只要沒有上色，這些都是無色透明的。根據情況，也有帶顏色的透明，也就是所謂的有色透明。
玻璃使用在建築物等的一個重要性質，就是相對堅固。而且不是只有堅固，還可以防止氣體或液體通過。
玻璃還有「不易受到化學變化」的特性。大部分的物質放在空氣中就會跟氧結合而變質，或是生鏽。但是玻璃不會生鏽，結合氧氣的話會稱為「氧化」，玻璃本身就已經跟氧結合，所以不會再氧化了。
另外，玻璃也不會受到硫酸、鹽酸或硝酸等酸類影響，所以玻璃瓶可以盛裝這些藥品加以保存。
除此之外，玻璃也跟橡膠、木片一樣，是不會導電的絕緣體。

▉眼影及口紅這些化妝品，是在哪裡誕生的？
我們的生活因花草或衣服的色彩而變得豐富多彩，恐怕人類自古以來就喜歡各種顏色吧。
之所以會這麼想，是因為舊石器時代晚期西班牙北部的阿爾塔米拉岩洞和法國西南方的拉斯科洞窟，都發現鮮豔且帶有躍動感的動物壁畫。
透過碳十四定年法調查後發現，阿爾塔米拉岩洞的壁畫約為西元前一萬七千年到一萬三千五百年前，拉斯科洞窟的壁畫約為西元前一萬六千四百年到一萬四千六百年前所畫。畫下壁畫的人是晚期智人的克羅馬儂人，他們約從四萬年前開始住在歐洲，是現代歐洲人直接的祖先。
無論是哪個洞窟的壁畫，都使用了黑、紅、黃、茶、褐色等顏料。
顏料就是指用無法被水或油等溶劑溶解的粉末，在物體上塗上不透明色彩，如顏料其名，也作為化妝品的著色劑。
顏料跟染料都是用來著色，但最大的不同是顏料是無法溶解於水或油等物質的粉末，而染料則會溶於水或油等。
例如，阿爾塔米拉岩洞和拉斯科洞窟壁畫所使用的黑色，是木炭和二氧化錳，而紅色或黃色則是氧化亞鐵的粉末。這些會跟獸脂混合使用。
氧化亞鐵粉末現在也還用來當紅色顏料，因為在印度孟加拉地區生產，所以稱為「孟加拉紅」，孟加拉紅是世上最古老的紅色顏料。
古埃及王妃化妝時會在眼皮上使用黑色方鉛礦（鉛礦石）及綠孔雀石（銅礦石、malachite）的粉末，並在唇上塗抹孟加拉紅。這就是眼影跟口紅的源頭。
後來紅色顏料改用比孟加拉紅更鮮豔的硫化汞，也就是「硃砂」。在《古事記》及《日本書紀》上也記載了硫化汞。日本古墳時代的墳墓石室和木棺也使用了大量的硃砂，直到最近，硃砂都還用於印章的印泥。
人工顏料的第一號則是鉛白。由鉛板加熱後的空氣和二氧化碳、醋酸的蒸氣及水蒸氣的混合氣體噴出而產生，鉛白可以覆蓋在皮膚上，長年作為化妝品的白粉使用。
但是鉛白會造成鉛中毒，而引起腸胃疾病、腦疾病、神經麻痺等，也有很多致死的案例。日常中使用大量鉛白粉的舞台劇演員，胸口跟背都會塗上大量的鉛白粉，所以症狀更為顯著。一九三四年開始禁止製造及使用鉛白粉。
之後有各種金屬元素被用於顏料，一九○○年代無機顏料製造出了幾乎所有的顏色。但令人困擾的是，無機顏料大半都像鉛白粉一樣，以鉻、汞、鎘、砷等重金屬為原料，所以本身毒性很強。
因此取而代之的顏料隨之而生，例如白色是安全性高的鈦白（二氧化鈦）或氧化鋅，毒性強的無機顏料現在都改用無毒的原料進行合成，替換成毒性較低的有機顏料了。

▉水是什麼顏色？
一般認為地球表面有七○％是水，因為充滿大量的水，所以地球又被稱為「水的行星」。
水的顏色很淺且透明無色。透明無色是因為太陽光會全部穿透水的關係。
雖然陽光乍看之下是白色，但其實是由彩虹的七種顏色「紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫」所混合而成。在美國或英國不會說彩虹有靛色，所以彩虹顏色就是六種，每個國家的彩虹顏色說法會有些許不同。而這些顏色中，紅光會稍微被水吸收，如果水不深的話，這個影響就非常小，所以看起來水還是透明無色的。
但水一旦變深，紅光就會被水吸收，剩下的光合起來就會變成藍色，...

給讀者的話

大家對學校的化學課有什麼印象呢？ 在日本，高中理科課選修化學的人跟選生物的人都很多，但因為化學需要理論跟計算，又有許多化學式和物質的性質、反應需要背誦，應該也有很多人提不起興趣吧。因為授課內容不太容易產生真實感，所以學習的時候不會有「我懂了！」的心情，還會覺得跟生活或人生沒什麼關係，離開學校這些知識就沒有用了……像這樣的原因或許還有很多。
那麼化學到底是怎樣的學問呢？
一言以蔽之，化學就是研究物質的學問。
例如，杯子有玻璃製、紙製、金屬製等許多種類，如果把焦點放在製造杯子的材料，則這個材料就稱為「物質」。
也就是說，「物質就是物品的材料」。
化學是一種關注材料「由什麼所形成（由什麼物質構成）」的學問。
物質又可以稱為「化學物質」。說到化學物質，或許有人會抱持著可怕的印象。
但是化學物質是形成所有東西的源頭，不僅是我們人類本身，還有周遭的空氣、水、食物、衣服、建築物、土、岩石等，所有物體都是由物質構成。
而物質又有什麼樣的性質呢？物質中的「原子‧分子」等成分，又是怎麼樣結合在一起的呢？研究這些問題的學問也是化學。
構成物質的原子結合方式一旦改變，就會誕生出跟過去不同的新物質，這就是化學變化。化學變化就是「出現了新的物質」，也就是「讓物質發生了變化」。
我們就來看看生活周遭的廚房吧。
那裡當然有水和空氣，還有米或蔬菜、魚、肉等食品，還有鹽或砂糖等調味料，水龍頭、鍋子或菜刀、湯匙等金屬，容器及杯子等陶瓷器或玻璃、塑膠類，還有天然氣瓦斯或液化石油氣（桶裝瓦斯）等燃料。這些都是化學物質。而物質全都是由「元素」組成的。元素的本體就是「原子」。
這些物質到底有著怎樣的性質呢？
如果燃燒瓦斯，烹煮或燒烤食品的話，會發生什麼事呢？
像這樣一一思考身邊的物質，是不是就能對物質漸漸產生興趣跟關心呢？
本書是將2022年春天NHK文化中心青山教室所舉辦的「改變歷史與生活的化學」講座內容（也夾雜化學上的新發現如何改變生活、還有化學家小故事等）作為基礎所寫成。
本書是以拙作《世界史是化學寫成的：從玻璃到手機，從肥料到炸藥，保證有趣的化學入門》（日本由鑽石社出版，台灣由究竟出版）為主要參考文獻，但將該書的內容大幅編修過並重新編成。
我希望透過本書能帶領讀者關注這些化學發現、小故事、與歷史的關聯性、與生活的關係，並且引發人們對化學的興趣與關心。

給讀者的話

大家對學校的化學課有什麼印象呢？ 在日本，高中理科課選修化學的人跟選生物的人都很多，但因為化學需要理論跟計算，又有許多化學式和物質的性質、反應需要背誦，應該也有很多人提不起興趣吧。因為授課內容不太容易產生真實感，所以學習的時候不會有「我懂了！」的心情，還會覺得跟生活或人生沒什麼關係，離開學校這些知識就沒有用了……像這樣的原因或許還有很多。
那麼化學到底是怎樣的學問呢？
一言以蔽之，化學就是研究物質的學問。
例如，杯子有玻璃製、紙製、金屬製等許多種類，如果把焦點放在製造杯子的材料，則這...

前言 給讀者的話

第1章｜水｜你是不是認為「冰是攝氏0度」呢？
●水是什麼顏色？
●地球上的「淡水」佔了多少比例？
●你是不是認為「冰是攝氏0度」呢？
●從沸騰水裡冒出的泡泡的真身是什麼？
●水蒸氣可以用火柴點燃！？
●冰為什麼會浮在水上？
●什麼東西都能溶於水中嗎？
●男性和女性，誰的體內水分比較多？
●危險的化學物質「DHMO」是什麼！？

第2章｜水與衛生｜古代羅馬人對泡澡的熱愛，比熱水還熱烈！？
●人類是從什麼時候開始洗澡的？
●古代羅馬人對泡澡的熱愛，比熱水還熱烈！？
●為什麼歐洲人不洗澡了？
●凡爾賽宮裡沒有廁所！？
●穿高跟鞋背後的可怕真相是什麼？
●找出霍亂的原因了！天才醫師提出了什麼厲害假設？
●「傳染病」使得上下水道開始發展？
●東京或大阪的水為什麼變好喝了？

第3章｜火｜「大氣」和「空氣」有什麼不同？
●「大氣」和「空氣」有什麼不同？
●地表附近跟富士山上的「空氣成分比」相同嗎？
●空氣中有名為「懶人」的空氣成分！？
●要是把空氣逐漸放大的話，會看見什麼景象呢？
●為什麼只有人類擁有「生火技術」呢？
●人類最初學會的化學變化？
●燃燒的物質是由灰跟「燃素」所形成的！？
●發現氧的是誰？
●近代化學之父拉瓦節命名了氧氣？
●「燃燒三要素」是什麼？

第4章｜金屬｜小魚裡沒有含鈣！？
●鈣是什麼顏色？
●小魚裡沒有含鈣？！
●金屬究竟是怎樣的東西？
●到了令和時代（現今）也還是「鐵器時代」！？
●人類是怎麼從石器時代過渡到青銅器時代的？
●製鐵是從什麼時代開始？
●出現在《魔法公主》裡的吹踏鞴是什麼？
●生產鐵使森林消失了！？
●為什麼鐵可以大量生產了呢？
●人類的夢想，「不生鏽的鐵」是如何誕生的？

第5章｜陶瓷｜燃燒黏土後，為什麼會變成堅硬的土器呢？
●「陶瓷」是什麼？
●繩文土器是日本最早的陶瓷！？
●燒製黏土後，為什麼會成為硬土器？
●繩文人會煮鮭魚、鱒魚類的食物！？
●似知而不知！陶與瓷的差別是？
●少年韋奇伍德嘗試做出了化學陶器？
●從菜刀到人體內，這些地方都有精密陶瓷（Fine Ceramics）！？
●印度河流域文明的毀滅，是磚塊造成的！？
●混凝土凝固不是因為水分蒸發！？
●「波特蘭水泥」名字的由來？

第6章｜玻璃｜克麗奧佩脫拉也欣賞玻璃珠？
●從起床到入睡為止，一天會遇到玻璃多少次呢？
●不只是透明！玻璃的重要性質是？
●克麗奧佩脫拉也欣賞玻璃珠？
●玻璃窗是哪個國家開始使用的？
●華麗的彩繪玻璃，但當中的紅色玻璃卻不好製造？
●平板玻璃的發明使窗戶變大？
●玻璃帷幕建築誕生於世界博覽會？

第7章｜炸藥｜家用瓦斯爐的瓦斯為什麼會臭？
●無色無味！恐怖的一氧化碳是什麼？
●家用瓦斯爐的瓦斯為什麼會臭？
●火藥是什麼時候傳來日本的？
●煙火為何可以美麗地盛開？
●既能爆炸也能保命的硝化甘油？
●改變歷史的大發明「矽藻土炸藥（Dynamite）」是如何誕生的？
●諾貝爾發明高性能炸藥的意外理由是什麼？

第8章｜染料｜眼影及口紅這些化妝品，是在哪裡誕生的？
●為什麼衣服可以有許多不同顏色？
●只有有錢人才能穿的「骨螺紫染」是什麼顏色？
●真的是十八歲少年發明了最初的合成染料？
●為何即使顏色漂亮，也無法變成染料？
●德國化學工業發展繁榮的理由是什麼？
●眼影及口紅這些化妝品，是在哪裡誕生的？

第9章｜醫藥品｜使用過多抗生素後，無論什麼抗生素都沒效，是真的嗎？
●世界首位製作出化學治療藥物的是日本人！？
●梅毒「會讓鼻子掉落」？
●全世界都害怕的「水銀浴」可以治療梅毒？
●以前的人是怎麼發現藥的？
●戲劇《仁者俠醫》裡登場的盤尼西林，製造法令人驚訝？
●使用過多抗生素後，無論什麼抗生素都沒效，是真的嗎？

第10章｜農藥｜化學肥料養活了全世界八十億人的命？
●化學肥料養活了全世界八十億人的命？
●為了擊退葡萄小偷，使農藥誕生！？
●碰了就倒下！奇蹟的殺蟲劑「滴滴涕（DDT）」是什麼？
●美國打贏戰爭是託了DDT的福？
●戰爭結束後，美軍在日本人頭上灑的白粉是什麼……？
●對害死一休和尚的「瘧疾」也有效？
●農藥造成的「寂靜的春天」。冬天結束了，春天也不來？
●停止使用DDT真的好嗎？
●「夢幻物質」？「死亡物質」？

第11章｜合成纖維｜為什麼絲襪的線那麼細，卻很強韌？
●為什麼人類學會穿衣服了？
●日常生活使用的布是怎樣做出來的？
●巨大分子「高分子」是什麼？
●單體相連的方式有所不同！？
●「合成橡膠」是怎樣製造出來的？
●為什麼絲襪的線那麼細，卻很強韌？
●尼龍絲襪誕生！五百萬雙四天內就賣光？
●尼龍的成功重挫日本的蠶絲業？

第12章｜塑膠｜紙尿布的吸收力為什麼這麼厲害？
●首先，什麼是「塑膠」？
●有遇熱變軟的塑膠，也有遇熱變硬的塑膠？
●塑膠誕生的背後有著撞球懸賞！？
●是誰發明了合成塑膠？
●世界四大塑膠是哪些？
●塑膠袋跟塑膠容器哪種是施加壓力製成？
●紙尿布的吸收力為什麼那麼厲害？
●現在塑膠也能回歸塵土了！？

第13章｜石油｜石油、汽油、煤油、柴油、重油……差別在哪？
●人類使用的能量來源是如何變遷的？
●石油、汽油、煤油、柴油、重油……差別在哪？
●從石炭到石油，能源為什麼一直轉變？
●石油原本是生物的屍體！？
●一石油桶是多少公升？
●石油還可以再用幾年？
●你覺得「溫室氣體是壞東西」嗎？

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作者介紹

前言 給讀者的話

第1章｜水｜你是不是認為「冰是攝氏0度」呢？
●水是什麼顏色？
●地球上的「淡水」佔了多少比例？
●你是不是認為「冰是攝氏0度」呢？
●從沸騰水裡冒出的泡泡的真身是什麼？
●水蒸氣可以用火柴點燃！？
●冰為什麼會浮在水上？
●什麼東西都能溶於水中嗎？
●男性和女性，誰的體內水分比較多？
●危險的化學物質「DHMO」是什麼！？

第2章｜水與衛生｜古代羅馬人對泡澡的熱愛，比熱水還熱烈！？
●人類是從什麼時候開始洗澡的？
●古代羅馬人對泡澡的熱愛，比熱水還熱烈！？
●為什麼歐洲人不洗澡了？...