超流動とは？
超流動とは、物質が非常に低温で液体状態にある際に、粘りや摩擦などの抵抗がほとんどなくなる現象のことを指します。
この現象は、1938年にP.J. KapitzaとJ.F. Allenによって発見されました。
超流動は、ヘリウム4などの一部の物質が液体状態で非常に低温になった時に現れます。
超流動の特徴は、以下のようなものです。
- 零抵抗
- 液体が超流動状態にあると、粘りや摩擦などの抵抗がほとんどなくなる
- そのため、物質は容器の壁を超えて自由に移動できる
- 液体が超流動状態にあると、粘りや摩擦などの抵抗がほとんどなくなる
- 量子効果
- 超流動は、量子力学の影響を受ける
- たとえば、ヘリウム4の場合、液体が超流動状態にあると、液体中の粒子はほとんどが同じ波長を持ち、波長が長い方向に傾向がある
- 超流動は、量子力学の影響を受ける
- 渦度量子
- 超流動状態にある液体が回転すると、渦が発生
- これらの渦は、量子的に束縛された状態で存在し、渦の中に存在する液体の速度は、渦の中心に向かって0になる
- 超流動状態にある液体が回転すると、渦が発生
超流動は、現代物理学の重要な分野であり、低温物理学や量子物理学において研究が進められています。また、超流動は、超伝導とも関連しており、超伝導体の研究にも利用されています。
