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世界最速の「湯沸かし器」は、0.000000000000075秒で水をプラズマに変える

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水が瞬時に「第4の状態」に変化

しかし、この研究における水の加熱方法は大きく異なっていた。「X線は水分子の電子を一掃して、電荷のバランスを壊しました」と彼は言う。「従って突然、原子は強力な斥力を受け、結果として高速で動き始めたのです」

これによって75フェムト秒、つまり1,000兆分の75秒、0.000000000000075秒で、水が液体の状態からプラズマ(イオン化したガス)の状態に移行する相転移が起きたのだ。これは固体・液体・気体に続く物質の第4の状態で、著しく多量の電子がそれぞれの原子から取り除かれているものを指す。

「水が液体からプラズマに変化する一方で、密度は液体の水と同じままです。原子が大きく動く時間がなかったためです」と、論文の共著者であるウロフ・ヨンソンはコメントする。

なお、この物質のエキゾチックな(通常の状態から外れた奇妙な)状態は、地球上では見られないものだと研究者たちは強調する。「太陽や木星のプラズマと似た特徴をもっていますが、密度はもっと低いんです。そして温度は地球の核よりもずっと熱い」

この実験によって科学者たちは、水のこのエキゾチックな状態の研究をさらに深め、 すべての生命体の基礎となっているこの化合物の密度、熱容量、熱伝導性のような一般的性質についてさらに解明したいと考えている。

「水とは本当に奇妙な液体です。もし水にこうした特殊な性質がなければ、地球上の多くのものはいまのように存在していなかったかもしれません。特に生命はそうでしょう」

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