新たな物理学に突入か、固体の中を動き回る謎の粒子 熱は通すが電気は通さない奇妙な物質を発見

(小谷太郎:大学教員・サイエンスライター)

*1。

 未知の中性粒子とはいったい何のことでしょうか。新しい元素でも見つけたのでしょうか(違います)。

*1:プレスリリース(http://www.k.u-tokyo.ac.jp/info/entry/22_entry751/)

金属の中では電子がうようよ泳いでる

 今回発見された奇妙な物質は、どこが奇妙なのでしょうか。それを理解するために、奇妙でない普通の物質についておさらいしておきましょう。

 例えば、金属は奇妙でない普通の物質の仲間です。みなさん御存じの通り、ぴかぴか光を反射する、電流を通す、触るとひんやり冷たいといった、奇妙でない性質を持ちます。

 光を反射する、電流を通す、ひんやり冷たい、というこれら三つの性質は、全て関連していて、金属の本質的な特徴です。これらは「自由電子」の作っている性質なのです。

 金属の中では無数の電子がうようよ泳ぎ回っています。金属の結晶構造は金属原子が規則正しく整列して作っていますが、電子は原子から原子へ、原子の隙間をすりぬけ、自由に動き回ります。この自由に動き回る電子を自由電子と呼びます。このような自由電子を持つ物質が金属です。

 普通、自由電子は個々にランダムに泳ぎ回っていますが、金属に電場をかけると、電場から力を受けた電子は一斉に移動します。電子が一斉に移動すると、これは電流となります。自由電子があるために金属は電流を通すのです。

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