R  不定期便  第100
   
 
不定期便 100 記念   2014 81

     物質構造超伝導
発行
2014年8月1日
発行者
熊野宗治
 
   1  
  これまでわれわれが実存と思っていた“質量”とは、究極的には空間の単なる一性質に過ぎず、その性質には互いに帳消しにしようとする少なくとも2種があってその和はゼロであり、空間の振動や波動は性質空間がつくるエネルギーおよび運動エネルギーという総計ゼロのエネルギーから、それぞれ貸借によって融通しあっているらしいことが分かりつつある。

 最終的に知りたいことは、空間に生じた性質――“場”――についてであると言ってよいかもしれない。超伝導という物理は場の性質の中にその源泉があるのではないか。本節ではその超伝導についてよく考えてみたい。  


   1 超伝導の革新        014/5/22

運動は止まらない
 前に宇宙に存在する黒体放射のことを考えてみた。つまるところ、星間物質がいくら熱を放射しても、宇宙から飛来する光を新たに吸収している限りは、絶対零度にまで冷たくなることは出来ないわけである。走っている自分の速さを止めることもまた、足を摺り合わせるべき地面なしには出来ない。
 宇宙空間を運動する物体は、まったく真空な空間にあって減速し自らの運動エネルギーをゼロにすることもまたできない。なぜならその運動エネルギーの一部でも、代わりに受け取ってくれる他の存在なしには同じエネルギーを持ち続ける――これがエネルギー保存の法則だ――からである。

原子の世界も摩擦はない
 素粒子たちの世界でもまた、例えば、原子における外電子という粒以外に何もない真空な空間であるとすれば、粒が運動エネルギーを減じることはきわめて起こりにくい現象であるにちがいない。
 起こるとすれば2通りあるとわたしは考える。エネルギーを他に貸すか、与えるかの場合である。「他に貸す」とは、例えば位置エネルギーや磁気エネルギーといった別の形で持ち続けることであり、「与える」とはエネルギーを他に譲渡し自らの運動エネルギーは減少または消滅する。

    跳躍のエネルギーを一時的にバネに溜め込みバネエネルギーを再び跳躍に変える“トランポリン”方式か、砂袋に着地して跳躍を摩擦熱として与え運動を終える“砂袋”方式かの2通りである。
 原子たちの世界もわれわれの宇宙と同じように、素粒子たち相互間は極めてスカスカなものであるとすれば、“砂袋”方式はありにくいことであろう。
 わたしは前者の方式を自然界で多くの現象を起こさせるメカニズムであるとして「貸借の法則」と名づけている。

  宇宙で起こる衝突以外の天体運動は「エネルギー貸借の法則」に従っているとわたしは見ている。ちょうど、銀行に預けた(貸した)ために手持ちの現金は減るが、現金と預金との合計額が自分の財産であることに変わりはないのと同じだ。

低温で安定な骨組み
 さて、鉄のような塊りがその塊りのまま、変形しようとしないのはなぜだろうか。形を保つのは、互いの原子同士の間隔を安定な現在位置で保とうとするから、であろうとわたしは推測する。
 金属を静かに結晶させると、安定な動きを経て最終的にはいちばん安定な位置に落ち着くのだろう。その結果、原子の種類によってそれなりの規則正しい形状――結晶形――を形成するのであろう。

安定な形は原子の形からくる
 先日ちょいと手に入ったので鉱物たちを並べてみる(写真0

 0

1