原子を押しつぶすには、どれほどの圧力が必要なのか?|白色矮星|中性子星|量子力学
眠れる銀河
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原子を押しつぶすには、どれほどの圧力が必要なのか?|白色矮星|中性子星|量子力学
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椅子に座った体が床を突き抜けないのは、原子の中身がぎっしり詰まっているからではありません。原子の重さのほぼすべてを担う原子核は、大きさでいえば全体のわずか10万分の1。中身のほとんどは空っぽなのに、地球の中心にかかる約360万気圧でさえ、鉄の原子は鉄のまま並んでいます。では、原子を本当に押しつぶすには、どれほどの圧力が要るのでしょうか。手がかりは1930年、インドからイギリスへ向かう船の上で、19歳のチャンドラセカールが書きつけた計算にありました。そこから、兵庫県のスプリングエイトで地球の中心を再現した廣瀬敬らの実験、木星の奥に広がる金属水素、角砂糖1個分で3トンにもなる白色矮星、そして1秒足らずで原子が消し去られる重い星の芯の崩壊へ。和光の理化学研究所が確かめた「中性子があふれ出す限界」、1984年に橋本正章らが予言した原子核パスタ、東海村のジェイパークが挑むハイペロン・パズルを経て、最後はブラックホールの手前まで。物質が何段階にもわたって重力にあらがう姿を、ひとつずつ確かめていく旅です。
0:00 地球の中心の360万気圧でも、原子が壊れない不思議
01:43 19歳が船の上で見つけた上限:チャンドラセカールとエディントンの対立
07:25 原子はどれほど空っぽか:東京ドームのゴマ粒と、長岡半太郎の土星型模型
11:57 床が体を支えるしくみ:電気の反発とパウリの排他原理
16:41 圧力の目盛りを上げていく:マリアナ海溝からダイヤモンドアンビルセルへ
21:21 【日本】スプリングエイトで再現された地球の中心:364万気圧でも鉄は鉄のまま
26:49 木星の奥の金属水素と、原子の殻が崩れ始める3億気圧
32:10 角砂糖1個で3トン:冷えても縮まない白色矮星と、結晶になる星
37:26 1秒足らずで原子が消える:鉄の芯の崩壊と超新星
42:57 【日本】中性子星の内側へ:ベルの信号、あふれ出す中性子、原子核パスタ
49:28 【日本】太陽の2倍を超える星の謎:ハイペロン・パズルとジェイパーク
55:45 もしパウリの排他原理がなかったら:集まるほどつぶれていく世界
59:25 【日本】圧力を使いこなす:水素化物の超伝導、激光12号、3000億気圧の核融合
1:05:07 最後の防壁が破れるとき:ブラックホールと特異点
1:08:24 振り返り:360万気圧から、大気圧の10の29乗倍まで
足元の床がどうして私たちを支えてくれるのか、少しでも不思議に感じていただけたなら、高評価と【眠れる銀河】のチャンネル登録で、次の旅にも一緒に来てください。コメント欄では、見終えた町と時刻に加えて、これまで体で感じたいちばん大きな圧力のこと(深い海に潜ったとき、飛行機で耳がツンとしたときなど)も、よければ聞かせてください。
VOICEVOX:青山龍星
#原子 #中性子星 #白色矮星 #物理学 #眠れる銀河