『詩経』の「绮耀」とはどういう意味ですか？秦以前の人々：ホタル、あなたは私の注意をうまく引き付けました！

「暗い森の中で、遠くに銀色の光が突然現れました。それは希望と導きをもたらす守護神でした。」

これは小説『ハリー・ポッター』のストーリーですが、実は私たち人間の描写でもあります。ろうそくや電灯が発明される前は、太陽が沈み夜になると暗闇が訪れました。しかし、光を求める私たちは、暗闇の中で光る物体を常に見つけることができます。この夜光現象をめぐっては、多くの興味深い話が生まれています。

01 ホタルと「青い涙」

ホタルは明るい光を発しますが、これは人類が初めて気づいた夜間光現象かもしれません。我が国では、秦以前の時代にはすでに『詩経』に「鹿野は明るく照らされ、夜は鹿で満ちている」という記録があり、ここでの「一燈」はホタルのことを指しています。昔、ホタルは「蛍」「常夜灯」「夜灯」など多くの詩的な名前を与えられ、「詩虫」として知られ、長い夜に詩人たちのインスピレーションの源となっていました。杜牧の「秋の絵画のスクリーンに銀のろうそくが冷たく輝き、軽い絹の扇がホタルに舞う」は古典的な詩です。

画像出典: Pixabay

ホタルは、実際には甲虫目ホタル科の昆虫の総称であり、世界中に約 2,200 種が存在します。ホタルが光るのは、腹部にルシフェリンとルシフェラーゼが存在するからです。ルシフェラーゼは発光触媒です。ルシフェリンは、その作用により酸素と反応し、暗闇の中で蛍光を発します。

興味深いことに、飛んでいる成虫のホタルだけでなく、ホタルの幼虫や動かない卵も光ります。ホタルは主に求愛の目的で光る能力を進化させたと一般に考えられていますが、仲間とのコミュニケーション、敵に対する警告、さらには獲物のおびき寄せにも蛍光を頼りにしていると考えられます。

光るホタルと比べて、もう一つの種類の発光生物はさらに魔法のようです。それは海岸の「青い涙」です。私の国南東部の多くの沿岸地域では、夏の夜遅くになると、夢のような蛍光色の海が現れることがよくあります。波が打ち寄せると、まるで海が透明な涙を流したかのように、海岸線は夢のような青い蛍光色に変わります。

この現象は実は夜光虫の大量繁殖によって引き起こされる赤潮です。夜光虫は渦鞭毛藻門に属する単細胞生物です。ホタルと同様に、ルシフェリンとルシフェラーゼは体内の細胞小器官に蓄えられています。海水に栄養分が豊富になると、夜光虫は突然大量に増殖し、波の刺激に反応して淡い青色の冷たい光を発します。この現象は非常に壮観で美しいものですが、夜光虫の突然の出現は、実は海から人間への生態学的警告なのです。これは、地元の海水が富栄養化し、海洋環境が異常な変化を起こしていることを意味します。

ホタルや夜光虫など、生物自身が発光する現象を「生物蛍光」といいます。自然界では、菌類、甲殻類、昆虫、イカ、クラゲ、細菌など、他の多くの生物も生物蛍光を発することができます。

画像出典: Pixabay

私たちが子供の頃に遊んだ光る棒は、実は生物発光の原理を模倣したものです。プラスチックチューブの中に2つの化学物質が入っています。これらを混ぜると化学反応が起こり、光を発します。現在、一部の科学者はルシフェリンとルシフェラーゼをいくつかの植物に移植しようとしています。こうすることで、将来、夜に植物園を訪れた際に、SF映画「アバター」のような夢のような光景を見ることができるようになるでしょう。

02 ウィル・オ・ウィスプは神秘的ではない

もちろん、自然界で暗闇で光る生き物以外にも、可能性はあります。古代では、科学的知識のレベルが限られていたため、古代人は多くの現象を説明できませんでしたが、「幽霊火」もその1つでした。真っ暗な環境の中、遠くの集団墓地にかすかな光が現れ、その光がチラチラと動いていた。この幽霊光の現象は国内外の多くの古書に記録されており、多くの民間の怪談の定番の筋書きとなっている。

私たち現代人にとって、基礎的な化学知識を習得すれば、鬼火の現象を説明するのは実は難しくありません。人体には約60種類の元素が含まれており、その中でもカルシウムとリンからなるリン酸カルシウムが骨の主成分です。人が死ぬと、微生物の作用により、骨の中のリン酸カルシウムが徐々にリン化カルシウムに分解され、リン化カルシウムがさらに水と反応してホスフィンを生成します。ホスフィンの発火点はわずか 38°C であるため、十分な量のホスフィンが蓄積されると、高温環境で簡単に自然発火し、ウィルオザワイプが形成されます。

現在、我が国の葬儀方式の改革と火葬の実施により、野外で幽霊の光を見るという状況はますます少なくなってきました。

03 現実世界の夜の真珠

民話や墓荒らしの記録には、鬼火よりもさらに珍しい光る物体、すなわち夜珠が出てくる。伝説によると、夜光珠は珍しい宝石で、古くは「遂珠」「玄珠」「垂姫珠」「明月珠」などと呼ばれていました。暗闇でも自ら光を放ち、夜間に100歩以内の髪の毛一本一本を照らすほどであり、死体の腐敗を防ぐことさえできる。西太后が亡くなった後、彼女は夜光真珠を口にしていたと言われています。

実は、科学的な観点から見ると、夜光真珠は一種の発光鉱物であり、それほど珍しいものではありません。夜光真珠が何であるかについての明確な定義はありませんが、業界では比較的一般的なコンセンサスがあります。「夜光石とは、自然界で生成された石で、室温で一定時間太陽光、白熱灯、またはその他の光源にさらされた後、暗闇の中で0.5時間以上燐光を発することができる石です。この光源の助けを借りて、直径5mmの物体を0.33mの範囲内ではっきりと見ることができます。球形にカットされている場合は夜光真珠と呼ばれ、玉盤の形の場合は夜光盤と呼ばれます。」

ナイトパールのような宝石はなぜ現れるのでしょうか?実際、夜光真珠の多くには蛍石が主成分として含まれています。これは火山岩から得られる非常に一般的な鉱物であり、現在、産業界におけるフッ化水素の主な供給源となっています。

フローライトは、バッテリーを充電するのと同じように、外部エネルギーの刺激を受けて、内部の自由電子が低エネルギー状態から高エネルギー状態になる性質を持っています。外部からのエネルギー刺激が止まると、電子は高エネルギー状態から低エネルギー状態に変化します。このプロセスでは、バッテリーが放電するのと同じように光が放出されます。そのため、蛍石を蛍光灯や太陽光の下に置くと光ります。ただ、蛍石の光は非常に弱く、強い光の下では肉眼ではほとんど見えませんが、暗い環境では非常にはっきりと見えます。

もちろん、蛍石の輝きはその質感に関係しています。すべての蛍石が光るわけではなく、ナイトパールも蛍石だけで作られているわけではありません。蛍石以外にも、ダイヤモンド、アパタイト、灰重石、オパールなども発光します。

現在、市場に流通している「ナイトパール」の形状はさらに多様化しています。多くの企業が人工のストロンチウムホウアルミネート（sī）を添加した「ナイトパール」工芸品を販売しています。この物質には希土類元素が含まれており、その発光原理は蛍石と似ており、さらに優れた発光効果があります。 2003年に特許を取得したばかりのこの宝石の登場により、「ナイトパール」の地位は完全に揺るがされました。今日では、電子商取引プラットフォームでわずか数十ドルで高品質のナイトパールを購入することもできます。

04 光る骨

これらの元素自体が放射性崩壊するとエネルギーが放出され、明るい光が発生します。歴史上、人類が放射性元素が光を発することを発見し理解したとき、悲劇的な物語がありました...

ラジウム元素は 1898 年にマリー・キュリーによって発見され、命名されました。初めて発見されたとき、ラジウムは魔法の化学物質とみなされていました。科学者がラジウムが癌の腫瘍と戦うことができることを発見した後、一般の人々のラジウム崇拝はほぼ狂気のレベルに達した。歯磨き粉や口紅から牛乳、パン、チョコレートまで、当時のあらゆる製品には「健康」を促進するためにラジウムが添加されることが多かった。

ラジウムは崩壊するときに電離放射線を発生し、発光効果を生み出すため、当時は時計の数字を描くための「夜光塗料」として使われていました。 1920年代のアメリカでは、当時、夜光時計が流行しました。多くの工場では、夜光文字盤を塗装するために若い女性労働者を雇いました。彼女たちは「ラジウムガールズ」という特別な名前を持っていました。少女たちは毎日、大量の高濃度のラジウムにさらされていたが、会社はラジウムが危険な放射性元素であることを少女たちに伝えていなかった。ラジウムを含んだペイントペンの先端を唇でくわえて絵を描くことも奨励された。その後すぐに、多くの女性労働者が病気になり、最終的には亡くなりました。さらに衝撃的なのは、死後も体内に蓄積されたラジウムのせいで遺体が不気味な光を放ち続けたことだ。

画像出典: Pixabay

明らかに、この放射性物質から発せられる夜間光は非常に危険であり、警戒する必要があります。幸いなことに、私たちは日常生活の中でこの放射性元素に簡単にさらされることはありません。今日私たちが身につけている夜光時計の文字盤の塗料は、より安全な水素の同位体であるトリチウム（チュアン）に置き換えられました。崩壊過程で電子を放出するだけで、人体を貫通することはなく、放射線量も無視できるほど小さい。メーカーによっては、より安全な人工アルミン酸ホウ酸ストロンチウムなどの発光材料を使用しているところもあります。

実際、夜の光現象の背後には、私たちが魔法のような性質を発見し理解する継続的なプロセスがあります。未知への好奇心が、かつて私たちの祖先を洞窟を出て暗闇の中の光を追い求める原動力となったのです。それはまた、現代の私たちに、夜間光現象を利用して人生と世界にさらなる可能性を創造するというインスピレーションを与えています。

出典：重慶科学技術博物館

著者: 庭のカジモド、科学普及者

監査専門家：李春麗

声明: オリジナルコンテンツと特別な注記を除き、一部の写真はインターネットから引用したものです。これらは商業目的ではなく、科学普及資料としてのみ使用されます。著作権は原作者に帰属します。著作権侵害があった場合は削除いたしますのでご連絡ください。