【ヤバイ物理学】物質の状態には、第5形態がある!?
状態
物質には状態というものがあり、それらがいったいどのような物かご存知ですか?
私たちがよく目にするのは「固体・液体・気体」という三態が小中学生レベルで学ぶ、物質の状態です。
そして、さらには「プラズマ」と呼ばれる状態が存在します。
身近な例でいうと、炎なんかは実はプラズマなんですよね…!
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補足として、プラズマが一体どのような状態かと言うと、気体の分子が電離して運動している状態です。
つまり気体よりエントロピーが高い状態と言えます。
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第5の状態
さて、今回の本題に入りましょう。
気体より上の状態がプラズマだと考えると、
個体よりも下の状態は何かあるのでしょうか?。。。。
第5の状態
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”個体よりもさらに下の状態”
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が存在するのです。
その名もボース=アインシュタイン凝縮
これは物質が絶対零度付近まで冷却された状況で作られる状態です。
絶対零度に近づくことでエネルギーはとても低い状態となり、原子同士が重なる程に凝縮され、非常に高密度な雲になった状態です。
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(画像:ボース=アインシュタイン凝縮による、高密度な原子の雲)
この状態の面白い特徴が、なんと
「原子として存在しつつも波としても機能する」
という量子のような二重性を持つのです!!!
量子力学の世界で引き起こされる現象を、さらに大きな世界で再現することが可能であると分かったのです。
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この状態におけるギリギリのラインを「凝結限界」といいこのラインを超えるとボース=アインシュタイン凝縮から崩壊してしまいます。
さらに、最近は宇宙でこの状態を再現し長時間観測することに成功したとのこと!
ボース=アインシュタイン凝縮
ボース=アインシュタイン凝縮(BEC)の存在は、ボース粒子に分類される粒子の統計性である、「ボース=アインシュタイン統計」から導くことが可能で、実際にBECは1925年にアインシュタインの論文の中で予言されていました。
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またボースアインシュタイン凝縮というのは段階的に表れ、ボース統計性が徐々に露わになっていくのです。
引用元: