「物質世界」では、要素は生命の通貨です

ノースカロライナ州シャーロットから北西に車で約 2 時間の場所にある小さな町、スプルース パインが世界の半導体産業にとって重要な町であることをご存知なかったはずです。 ここは、コンピューター チップとなるポリシリコンを溶かすためのるつぼにできるほど純粋な石英を安定して生産する、世界で唯一知られている鉱山の本拠地です。

ニオブも同様に見つけるのが難しい。ニオブはジェットエンジン、橋、高層ビル用の硬鋼の製造に役立つ希土類金属で、そのほとんどはブラジルの単一鉱山から産出される。 次に、ガイガーカウンターや医療機器などの高感度の機器に使用される「低バックグラウンド」鋼があります。 最初の原子爆弾が大気中に核汚染の痕跡を残して以来、これをゼロから製造することはほとんど不可能でした。 そのほとんどは、合法かどうかにかかわらず、1945年以前に沈没した船から採取されています。

これらは、WH アレン社から今月出版されたエド・コンウェイの『マテリアル・ワールド』からの、驚くほど難解な事実の一部です。この本は、砂、塩、鉄、石油、銅、リチウムという 6 つの主要な物質の歴史と現代の多くの用途を調査しています。 私は常に物事を分解して、それらがどのように機能するかを確認したいという衝動を感じてきましたが、ある無形の業界 (メディア) でキャリアを費やして、別の業界 (金融) について執筆してきました。 多くの人と同様に、私も世界の基礎材料と、それらがどのようにして私たちが見たり、使用したり、生活に依存したりするすべての物に生まれ変わるのかについて、ほとんど知識も認識もありません。 たとえば、砂から半導体を作るまでのプロセスを完全に理解している人はほとんどいません。

本業はスカイニュースの経済編集者であるコンウェイ氏も同じように感じ、問題を解決しようと始めた。 彼の本は、広大な工業プロセスから、小型のパッケージに入れて毎日持ち歩く高度に洗練された機械や化学に至るまで、現代世界を分解してその内部を見ることができます。 私たちが気候変動、経済発展、地政学的な緊張にどのように取り組むべきかについて悩み、議論しているとき、この本は私たちが物理的なものに依存していることをタイムリーに思い出させ、これらの議論について挑戦的で実践的な視点を提供します。

コンウェイの本は、かつては山だったチリの地面に空いた巨大な穴で銅を多く含む数千トンの岩石を爆発させるという最も粗雑なプロセスから、製油所の化学と機能、あるいは硝酸塩の歴史を通して私たちを導いてくれる。肥料。 彼は電池製造の複雑さを解明し、ウイルスよりも小さい数十億個のトランジスタをシリコン ウェーハ上に印刷するフォトリソグラフ マシンの内部に入りました。 この後者の仕事は非常に細かいため、従来のレーザーではこの作業には鈍すぎる。機械は、レーザーの噴射を溶融錫の小さな液滴に打ち込むことによって、独自の極端紫外線を生成する必要がある。

最も重労働で最も汚い仕事が東洋に委託されているため、物質世界の多くは西洋の人々にとってより不明瞭になっています。 また、資源の抽出と精製がますます効率的になっているため、社会を管理するために使用する経済データからもそれが消えつつあります。 1810 年、アメリカ人は国民所得のほぼ同じ割合を今日コンピューターに費やしていました。そのかなりの部分は、現在の鋼釘のコストが非常に低いためです。

Conway は、終わりのない啓発的な統計と比較を提供します。 銅の生産を考えてみましょう。ローマ帝国時代、純金属 1 トンの価格は平均賃金の 40 年分に相当しました。 西洋では、1800 年までに、1 トン当たりの賃金は約 6 年分でした。 現在、あと3週間ちょっとです。

彼の数字は、経済発展のギャップを明らかにすることがあります。 先進国の環境や道具に埋め込まれている鉄鋼の量は、一人当たり15トンに相当します。 中国では約7トンですが、サハラ以南のアフリカでは1トン未満です。 発展途上国の健康と富を改善するには、病院、住宅、その他多くのものが必要であり、これらが建設されると、世界の既存の鉄鋼在庫がこれまでの歴史上生産された量のほぼ4倍に増加する可能性があります。