毎週土曜日は天体物理学のレポートの日ということで、かなり悩みながらレポートを考えています。
ついに授業内容がプラズマに入ってしまい、現在、授業についていけるかついていけないかの境界線上でせめぎ合っています。
以下、自分の頭を整理するためにまとめていきます。文字と物理が嫌いな人は読まない方がいいです
名前：プラズマ
出身地：ギリシャ
意味：鋳型に入れてつくられたもの
特徴：協調的振舞い（plasma collective phenomenon）と呼ばれる、あたかもみんなで示し合わせたかのような集団的振舞いをする。
性別：Γ≫１ or Γ≪１ Γは粒子間のクーロンエネルギーと熱エネルギーの比で、前者は強結合、後者は弱結合と呼ばれる。
弱結合の例としては、銀河団中高温ガスなどが挙げられ、平均行程が粒子間の距離に比べ、圧倒的に長いため、平均行程よりずっと短くて、粒子間の平均間隔よりはずっと大きいスケールを選ぶ事が出来る。このようなスケールでは、粒子間の衝突は無視できるが、多数の集団に集団的効果は現れる。このようなスケールを扱うとき、無衝突プラズマ(collisioness plasma）という。
強結合の例としては、レーザー核融合プラズマがある。
○宇宙におけるプラズマは、電気的に中性だったら原子が電離して生成されるため、正の電荷と負の電荷は釣りあっており、系全体では電気的中性が保たれている。そのため、系の電気的中性が敗れると、非常に強いクーロン力が発生し、電気的中性を実現させようとする方向に力が働き、すぐさま電気的中性が実現される。
この性質のことをcharge neutrality conditionと呼ぶ。
○プラズマ原点に点電荷を置いた時の静電ポテンシャルは湯川ポテンシャルの形で与えられる。このとき、Debye lengthと呼ばれる長さの次元を持った量を与える。ここで、特筆すべきことうはcharge neutrality conditionにより、系全体で電気的中性が成り立たないといけないが、実際に計算するとプラズマの全電荷は、持ち込んだ点電荷の逆符号の電荷になるため、遠くの観測者から見たら、電気的中性が実現されているように見える。
これを、Debye shieldingという。