皆さん、
はんだ付けは古くからある技術です。その起源は 推定によると 、はんだ付けが最初に発見されたのは紀元前4000年頃とされている。つまり、はんだ付けは ユリウス・カエサル （紀元前100年～紀元前44年）にとっては、はんだ付けは、現代の私たちにとってのカエサルよりもはるかに古い技術だったのです。はんだ付けについて考える前に、まず初期の銅の精錬について触れておきましょう。なぜなら、はんだ付けされる金属として、通常は銅が使われるからです。
私の コーネル大学の 同僚の スティーブ・サス が著書『 『Materials: The Substance of Civilization』を執筆しました。私はこの本を基に、 講座 の基盤とした。サスはこの著書の中で、粘土の焼成の重要性はいくら強調してもしすぎることはない、と指摘している。なぜなら、それは人類が初めて素材の性質を変えた瞬間だからだ。粘土が焼成されると陶器となり、それは乾燥した粘土よりもはるかに強靭な素材となる。職人たちがこの偉業を初めて成し遂げたのは、約2万6000年前、現在のチェコ共和国にあたる地域であった。
私はサスの見解には同意するが、近代技術の始まりは、銅の最初の精錬にまでさかのぼることができるとも主張できるだろう。粘土を焼くという工程は単純すぎて、技術の発展に必要なさらなる実験を促すには至らない。 鉱石から初めて抽出された金属である銅の精錬プロセスは極めて複雑であり、この複雑さがさらなる実験へとつながり、その結果として鉄や鋼が生まれたのである。金属への継続的な取り組みが科学的方法論を発展させ、ひいては今日に至るまでのあらゆる画期的な進歩をもたらしたと考えられる。
Consider the novelty of the first smelting of copper. To smelt copper, our ancestors had to grind copper ore, malachite (See Figure 1.), into a powder, mix it with carbon, and heat it to greater than 1085ºC (1985ºF). By the way, you can estimate the Fahrenheit temperature by multiplying the Celsius temperature by a factor of two and will only be off by < 10% from 100-1700ºC.
図1. マラカイト（銅鉱石）は非常に魅力的な石です。おそらく、この魅力が、古代の祖先たちに、これを製錬の原料として注目させたのでしょう。著作権 2018、ロナルド・C・ラスキー、インジウム・コーポレーション
屋外グリルで調理した後、プロパンガスの火力を最大にして油を焼き払い、グリル網を掃除しています。通常、この作業中はグリルの温度計が約600ºFを示します。グリルから放出される熱があまりにも強烈で、火を消そうと近づくと息が詰まるほどです。 言うまでもなく、600ºFがどのような感覚かを体感したことで、薪や炭の火で1985ºFに達するのは非常に難しいだろうと私は思いました。
とにかく、私は大学院生数名を募り、前述の方法で銅の精錬を試みてもらいました。彼らは木炭を何袋も購入し、リーフブロワーを使って空気を送り込み、2回に分けて計2時間作業を行いましたが、どちらの試みも失敗に終わりました。 翌年、数人の学生が通気口付きの塔を作り、底に木炭を敷き、その上に銅鉱石と炭素を入れたるつぼを載せました。彼らの作った塔は、図2に示すようなローマ時代の鉄製錬炉に似たものでした。彼らは成功し、ペニー硬貨ほどの大きさの銅片を1つ作り出しました。
図2.ローマ式の炉。ロン博士の学生たちは、コンクリートブロックを使って同様の塔を建設した。
これら2つの試みは、私たちの遠い祖先がいかに素晴らしい存在であったかを物語っています。彼らは一体どうやってそれを思いついたのでしょうか？ 確かに、失敗した試みも数多くあったはずです。彼らはどのようにして粘り強く取り組んだのでしょうか？ ひとつ確かなことは、彼らが紀元前5000年頃に発見の潮流を切り拓き、それが今日の私たちへとつながっているということです。私たちは彼らに多大な恩義を負っています。
乾杯
ロン博士
