超流動

超流動性とは、液体が非常に奇妙な振る舞いをすることができる物質の状態です。

超流動体ができることのいくつかは

  • 極めて簡単に流れます。(液体がどれだけ流れやすいかを粘度といいます。)実際には、摩擦があっても流れ方は変わらないほど流れやすく、粘度はゼロです。そのため、ボウルなどの容器を傾けて液体がこぼれないようにしていなくても、実際に流れ出ることができます。
  • シンクの水を抜いた時のように渦巻きを起こすのではなく、容器を回転させても静止しています。ただし、一定の速度以上で容器を回転させると渦が発生します。

これまでのところ、科学者たちが超流動体を作れるのは、極寒の温度でしかありませんでした。しかし、超流動体は今日の科学ではかなり多くの用途に使われています。

  • 摂氏-271.4度(華氏-456.2度)の超流動ヘリウムは、1983年に宇宙の赤外線情報を得るために特殊な衛星で使用されました。
  • 超流動体はジャイロスコープにも使用でき、通常の機器だけでは拾えない重力の動きの情報を機械が予測するのに役立ちます。
  • ある種の超流動体は、光のビームをトラップし、その通常の速度670,600,000マイル(1,079,000,000,000 km/h)からわずか38.03マイル(62.2 km/h)に減速させるために使用されました。

また、超固体と呼ばれる物質の状態もありますが、それらがどのようにして形成されるかはより複雑です。

質問と回答

Q: 超流動とは何ですか。
A:超流動とは、粘性がゼロで液体が非常に流れやすい物質の状態のことです。

Q: 超流動は容器の中でどのように振る舞いますか。
A: 超流動は容器を傾けていなくても流れ出します。その容器を回転させると、ある速度以上で回転させた場合を除き、渦を起こすことなく静止します。

Q: 超流体を作るには何が必要ですか?


A: 科学者が超流体を作り出すことができたのは、極低温の場合のみです。

Q: 科学における超流動の用途は何ですか?


A:超流動体は、宇宙空間の赤外線の情報を得るための特殊な人工衛星に使われたり、機械が重力の動きを予測するためのジャイロスコープに使われたり、光線を閉じ込めて遅くするために使われたりと、科学の分野で様々な用途があります。

Q: 超固体とは何ですか?


A: 超固体も物質の一種ですが、その生成過程はより複雑です。

Q: 粘性とは何ですか?


A: 粘度とは、液体の流れやすさを表すものです。粘度が高いほど、流体は流れにくくなります。

Q: 超流動は室温でも起こりますか?


A: いいえ。現在のところ、科学者が超流動体を作ることができたのは極低温の場合だけです。

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