物質における第6の相 34
ストーリー by yoosee
新しい世界への入口 部門より
新しい世界への入口 部門より
nekopon 曰く、 "みんなも知っての通り、物質の温度や圧力を変えると、物質は固体/液体/気体と、その姿を変える。
これを相とよぶのだが、日経新聞の記事 によると、Deborah S. Jin とそのチーム (NIST and UC-Boulder) は、第6の相となる「フェルミ凝縮」をつくり出すことに成功した。論文は Physical Review Letters の "Observation of Resonance Condensation of Fermionic Atom Pairs" で読むことが出来る。
フェルミ凝縮は極低温度で現れる相で、超[電伝]導や超流動などの、極低温で発現する奇妙な性質と密接な関係があると想定されている。 Scientific American の記事 や CNN の記事 に簡単な解説があるようだ(但し英文)。
ちなみに第4の相はプラズマ。第5の相「ボーズ・アインシュタイン凝縮」は同チームによりつくり出されており、Eric Cornell と Carl Wieman の 2 名が 2001 年のノーベル物理学賞を受賞している。"
NIST のニュースリリース (スコア:2, 参考になる)
Re:NIST のニュースリリース (スコア:0)
どうやら、彼らは今回の原子(KやLiみたい)のフェルミ凝縮を用いて、高温超伝導や常温超伝導物質をデザインできると考えているようです。
よくわかっとらんが (スコア:1)
Kiyotan
Re:よくわかっとらんが (スコア:5, 参考になる)
で、ここでいう第5の相「ボーズアインシュタイン凝縮」は、ボーズ粒子が最低エネルギーの状態に非常識なくらい大量に入ってしまった状態です。そして件のヘリウムの場合、3がフェルミ粒子、4がボーズ粒子です。基本的に超流動状態というのはボーズアインシュタイン凝縮した状態なので、フェルミ凝縮ではありません。じゃあヘリウム3が超流動しないかというとするんですが、これはヘリウム3の粒子がペアを組み、ボーズ粒子になることによってBE凝縮します。
また、ヘリウム3の超流動でない状態はフェルミ凝縮状態で、昔から存在し、発見されています。ですからここで「第6の相の発見」というのは多分嘘かと。多分、元論文はもっとちゃんとしてると思うのですが…
因みに超伝導っていうのは、フェルミ粒子である電子がペアを組んでボーズ粒子になり、ボーズ凝縮を起こしている状態です。つまりヘリウム3を電子におきかえた状態。
Re:よくわかっとらんが (スコア:1, 興味深い)
Re:よくわかっとらんが (スコア:2, 参考になる)
あなたの説だとそういう状態は存在しないはずですよね? 統計性の説明についてですが、間違いというのは「マックスウェル分布を挙げてない」ということでしょうか?えっと、一応「量子力学では」とことわっています。「マックスウェル粒子」の量子力学での統計性なんてないですよね?「エニオンがある」というつっこみならゴメンナサイですが…。そもそも統計力学でいうマックスウェル分布に従う粒子も必ず正体はボーズ粒子かフェルミ粒子のどちらかです。高音でそれがなまっているだけで。ボーズ分布関数とフェルミ分布関数の高温極限を考えてみましょう。
反論があればどうぞ :-)
Re:よくわかっとらんが (スコア:1)
Re:よくわかっとらんが (スコア:0)
うまい説明は専門用語を最小限に抑えたもの。
フェルミ凝縮って既知だよなぁ。新たな相の発見なのか？
って思ったらやっぱり誤訳っぽいですね。
Re:よくわかっとらんが (スコア:1, 参考になる)
＞統計として、マクスウェル・ボルツマン統計，フェルミ・デラック統計，ボーズ・アインシュタイン統計があり、その中のボーズ・アインシュタイン統計に則しているのがボーズ粒子かと？
マクスウェル・ボルツマン統計とは、 古典統計から求まるものです。 高温状態では、ボーズ粒子もフェルミ粒子も マクスウェル・ボルツマン統計に従います。 低温状態に行くと、量子論的効果が効いてきて、 粒子の種類によって、ボーズ統計かフェルミ統計に従います。
つまり、マクスウェル・ボルツマン統計とは、 ボーズ統計およびフェルミ統計において、 T→∞としたときに得られる近似です。
Re:よくわかっとらんが (スコア:1, おもしろおかしい)
Re:よくわかっとらんが (スコア:1)
タレコミにあるCNNの記事 [cnn.com]では、 って書いてあるし、そもそも原著論文のタイトルは
Observation of...ですから、
「発見」と書いた日経新聞に問題があるようですね。
Re:よくわかっとらんが (スコア:0)
ちっちっ・・・ (スコア:0)
「すごいこと」を想像してみた… (スコア:1)
耳を近づけてみると、なにやら音が聞こえる。で、手に取って凝縮状態じゃなくなったら、手のひらから坊主が次々に飛び出して、「南無阿弥陀仏」とかの大合唱…。嫌だ、嫌過ぎる。(-_-;
# 可愛いメガネっ子凝縮だったら、幸せかもしれない。(ぽっ)
vyama 「バグ取れワンワン」
Re:よくわかっとらんが (スコア:1)
Re:よくわかっとらんが (スコア:1)
とぎれる点の近傍ですから水か氷か、どちらかひとつの相というはっきり言えるような状態になっていない、という感じだと思います。こういう臨界点ではスケール不変性が生まれてとても面白い物理が見られます。
Re:よくわかっとらんが (スコア:2, 参考になる)
ちょっと違います。
超臨界状態というのは、水と水蒸気が
区別できない状態のことで、臨界点近傍に限りません。
(高温、高圧の領域ではずっとこの状態)
付け加えるなら、氷と水、水と水蒸気の相転移は
対称性が異なるので、臨界状態の理解に氷と水の相転移を
持ち出すのはまずいかと。
以下はどうでも良いんですが、「相」の定義は
いろいろあるので、氷、水、水蒸気の三相と
プラズマやBECなどを同列にならべて６つとか言うのは
あんまりよくない気がします。
さらに言うと、相転移とあんまり関係ないのに
「超臨界」というネーミングは(super criticalの直訳とはいえ)
誤解を招く気がしますね。
Re:よくわかっとらんが (スコア:1)
あと、水と水蒸気で「対称性が違う」というのは本当ですか?いったいどんな対称性でしょうか。寡聞にして知らないので是非教えてください。
Re:よくわかっとらんが (スコア:0)
ただ、アモルファス氷てのもあるから「対称性が違う」というのはどーかなー？
Re:よくわかっとらんが (スコア:1)
水と水蒸気には連続対称性があるけど、純粋な氷は離散対称性しかない、
といいたかっただけです。
＞ただ、アモルファス氷てのもあるから「対称性が違う」というのはどーかなー？
おっしゃるとおり、 アモルファスのようなものを持ち出すともちろん
別の話になりますね。ガラスは「相」か、とかは 難しい問題ですし。
まぁ、ようするに６相(さらに言うと氷、水、水蒸気の３相)
という分類にあんまり意味はないので、深入りしなくてもほうが幸せかと。
Re:よくわかっとらんが (スコア:1, すばらしい洞察)
おっしゃってる方もいらっしゃいますし [aol.com]
氷だっていくつもの相が存在しえるわけですから
６相だとか７相だとかそんな区別は本質的な話ではないです。
ゲルも固体のようにふるまったり液体のようにふるまったり
相転移さえしますからこれも一つの相ですよね？
6相だとか言うのは忘れたほうが幸せです。うそですもん。
Re:よくわかっとらんが (スコア:0)
Re: ２次元でないと (スコア:0)
なにせ、「萌え」は熱をともないますので、相が変わってしまいます。
＃何の熱かは謎。どこにより多く発生するかはもっと謎。
本家記事 (スコア:1)
難しいことはさておき (スコア:1, おもしろおかしい)
＃ ぜんぜんわかってないのでＡＣ
Re:難しいことはさておき (スコア:0)
しばらく前、シュレディンガー音頭がスラドで話題になった頃、
知り合いの物理の先生（５０歳は過ぎているはず）にこの話をしたら、
即座に歌い出したよ。
しばらく舞え……
冷えたブツ (スコア:0, オフトピック)
アブストには書いてない・・・
で、CNN見たら「Potassium」って書いてあって
「ポタシウム？そんな元素あったっけ？元素記号はPoか？」
とか考えてしまった。
#「Potassium」ってカリウム(K)のことなのね。
Re:冷えたブツ (スコア:0)
門外漢の素朴な質問 (スコア:0)
で。 (スコア:0)
Re:で。 (スコア:0)
Re:"UC-Boulder" (スコア:1, 参考になる)
実際、学校当局が出した公式文書に「UC」が使われたのを何回か見たことがある。
ちなみにコロラド大ボルダー校の略号は「CUB」または「UCB」。
実際、学校当局が出した公式文書に「UCB」が使われたのも何回か見たことがある。
# よくわかっていないのなら口を出さなきゃいいのに。