僕は高1で,宿題で自由研究が出題されましたが,昨日,京大の講義を聞きにいって,Heは絶対凍らないことを証明していただいたのですが,なぜ凍らないのでしょうか?量子力学で証明できるらしいのですが,どういうことでしょうか?
はじめまして,AKINさん
高校1年生で京大の講義が聴ける環境なんて恵まれてますね.
講義内容がどのようなものだったのかにも解答が変わってくると思います. まず何をもって"凍る"と言っているのでしょうか?
すみません.全然返答になってないですね・・・
AKINさん,こんにちは.ちゃんと物理習ってないやかんです. あれっ,Heって,低温で超流動現象示すけど,高圧下では固体になるんじゃなかったでしたっけ?違うかな?
はじめまして.ところで自由研究なので,自分でできる事をすれば良いと思うのですが,駄目でしょうか?たとえば「超流動研究の歴史」や「量子力学建設の歴史」なんかでも良いと思うんですよ.量子力学でガンガン説明されても,理解できる先生はいないかもしれませんし・・・
皆さんありがとうございます. =====CBさんへ=====
はい,そうですよねT.Tかなり不明確でした.すみません.僕が見た実験は,へリウムの試験管の周りの絶対温度を0(K)に限りなく近い状態にした上での実験で,液体窒素を流し込んで,ヘリウムの入った試験管内の空気を真空状態にして,2気圧まで下げた状態で,超流動や凍らない事の証明をしていただきました.
=====やかんさんへ===== そうですね.その先生も低温物理学研究室の先生です.ページを拝見させていただきました.高圧においては固体可能のようですね.説明不足でごめんなさいm(__)m絶対温度(絶対零度)において,なぜ凍らないのか.と書くべきでした,すみません.
=====渡邉矩章さんへ=====
はい.確かにそうですよね.経緯を勝手ながら説明させていただくと, まず,「なぜ風船は浮くのか?」から始まり,その中の気体は空気より軽い気体ということになり,ヘリウムか水素か.でも,ヘリウムには3Heと4Heがあるが,どっちが使われているのか?そういう感じで,ヘリウムの性質などを調べていくうちに,ヘリウムについてもっと知りたくなり,SSHという授業の一環で京都大学の先生の講義を聞いて,ヘリウムが絶対零度で凍らないわけは量子力学にある.というようなことを少しおっしゃったので,そのわけを追求したくなりました.
講義を受けた感想,webページで分かったこと,分からなかったことなどを書き出してみると良いかも知れません.また動機(上に書かれていることです)なんかも大事ですよね.本(読み物系)で低温実験の壁を打開する過程を書いたようなものがあったような(そういう本を読んだ感想なんかでも良いと思います)
ただ,量子力学でどうこう説明する(証明は実験だけによって行われるのだと思っています)のには賛成できません. 理由はただ大変そうだなぁと思うだけで,たいした理由では無いです.
AKINさんこんにちわ
そういう経緯でしたか.
>超流動や凍らない事の証明をしていただきました これは"証明"では無く"実演"ですね.(挙げ足取りですみません)
それにしても凄いですね.Heの超流動現象なんてそう見られるものでは無いと思います.量子力学の不確定性原理を調べると良いかもしれません(あくまで参考)
正直,この辺の話はよくわかりません(汗)
量子力学はなかなか難しいので,すぐ(この夏休み中とか)には,分からないかも知れません.私も,全然わかりません.しかし,せっかく興味を持ったのですから,何でも挑戦したらいいと思います.その先生に,メイルを書いたりしてもいいと思いますよ.