暑さはもう落ち着きました。
すっかり秋がやってきたと言ったところでしょうか🍂
夜歩いていると少し寒いくらいなので
そろそろ長袖とかも出してこないとですね〜〜
そうそう、
JAXAの講演の準備も順調に進んでいます🙆♂️
子供たちが楽しく宇宙と触れ合う姿を見るのが楽しみです☺️
〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜
今日は
・ストリング理論 (ポルチンスキー 著)
・現代微分幾何入門 (野水克己 著)
・ワインバーグの宇宙論 (ワインバーグ 著)
をやりました。
さて、最近面白いなと思った量子液体の話をします。
2つの原子の間の距離を横軸、
2つの原子の間の相互作用ポテンシャルの大きさを縦軸に取った時、
次のグラフで表されるような形になる、
というモデルがあります。
(グラフを書くために適当にスケーリングしています)
原子間距離がこのグラフでいう
"1"の値を取っているとき最も安定で、
その点において、
①運動エネルギーが"1"より小さな値を持つとき
束縛運動をし、"1"の原子間距離の付近を振動をし、
②運動エネルギーが"1"以上の値を持つとき
束縛されず、無限遠方まで運動することができます。ここでは1にスケーリングされていますが、この値は束縛エネルギーに対応します。
①の場合は固体を表します。
一定間隔で原子が並び、格子の点のまわりで
振動することになるので納得です。
そこから運動エネルギーが大きくなり、
②の状態になると、液体になります。
自由に動けるようになるので、これも納得です。
ここで大事になってくるのが、
零点エネルギーです。
量子力学では、
T=0でも粒子は運動エネルギーを持っており、
そのエネルギーを零点エネルギーと言います。
原子の種類によっては、
この零点エネルギーが束縛エネルギーより大きことがあり、
その場合には、
なんと、
温度を下げても①の状態を取ることができないために、
T=0でも液体になるんです！！！！！！！
やばい！！！！！！！！！！！！
実際、この現象は実験で確認されています
ちなみに、ヘリウム3やヘリウム4などが、
量子液体になる代表例です。
結構単純(?)なモデルで
こんな不思議な現象が説明つくんですね〜〜
おもしろい！！！！！！
興味のある方は是非
「量子液体」なんかで調べてみてください〜！