超流動という不思議な現象

「超流動」という不思議な現象があります。「超伝導」という現象は時々新聞などでも話題になっているので、皆さんも聞いたことがあるかと思いますが、超流動というのは、私もはじめて聞いた名前だったのですが、超伝導と同じように、極低温の中で起きる特殊な現象です。

この「超流動」という現象は、流動という言葉からも想像されるように「液体の粘性の抵抗が無くなる現象」ですから、本当にサラサラな液体状態になります。

超伝導は電気抵抗がゼロになって、リング状の電線を作って流すと永遠に流れ続ける現象ですが、超流動も理論的には丸い水槽に入れて回せば回りの容器との抵抗が全く無いために永久に回る「ハズ」だそうです。
また、超流動状態では、容器に入れた液体が、その容器のフチを伝たわって昇って下にこぼれ出したり、一部を加熱しても、瞬間に他方にも伝わったり、通常の液体の状態では通れないような狭いすきまを通り抜けたりする現象が見られるそうです。

ここの写真は分かりにくいと思いますが、去年埼玉県の理化学研究所の一般公開でやっていた超流動のデモンストレーション実験の様子です。

全体の構造はこの右の図のようになっています。
魔法瓶のような真空のガラス断熱容器の中に液体窒素（-196度C）が入っていて、またその中に同じガラスの断熱容器の中に液体ヘリウムが入っています。
超流動現象は、この液体ヘリウムの中で起きているのです。
写真では、泡がたくさん見えていて、分かりにくいかと思いますが、この泡は外側の液体窒素が沸騰している泡で、その泡の向こう側に見える静かな液面の部分が超流動状態の液体ヘリウムです。
超流動状態になると、沸騰状態にならないで、静かな液面になるそうです。

中ほどに吊り下げられているガラスカップに入っている液体ヘリウムがフチから伝わって、下にしずくが出来ている様子が見えます。
　　
また、小さな電球が点いている写真は、超流動状態の中で、豆電球をつけて加熱しているのです。この熱が別のところに瞬間に伝わる実験などをやっていました。
装置には噴水実験用のノズルなどもついていましたが、その時は見られませんでした。

超流動についての正確で詳細な解説は東京大学のサイトに書かれています。
興味のある方はどうぞ。《東京大学のサイト》

千葉県で越前クラゲの被害が・・

今日は一般ニュースからです。
「千葉県で、越前クラゲが底引き網にかかってしまい、その重さで漁船がバランスを崩して転覆」Gooニュースとのニュースがありました。
越前クラゲは、日本海側の話だと思っていたら、青森を越えて、太平洋側まで来ているのですね・・
なんとか、有効利用できないんですかね・・マンナンライフ代わりとか。

すんません、今日は駄ネタでした。

上海の地下鉄の光の演出

上海にある「上海タワー」に行くための河を渡る地下鉄というか、新交通システムです。（だったと思う・・）
河を渡るだけの交通なので、長さもせいぜい１ｋｍ程度だと思いますが、そのトンネル内の光の演出がすごいのです。さすがに中国、ハデですね・・
車両も大きなガラス面のある未来的な造形で、無人運転されていて、河の下のトンネルを往復しています。
こんな車両でトンネルを走ると、なんとなく期待感がもりあがりますね。
　
　

「コンセントからの旅」という展示が面白い（大阪市科学館）

またまた、大阪市科学館ネタですが、ここの２階（だったかと）に、国内の発電や電力関係団体が提供協力して、発電や電気エネルギーなどを紹介しているコーナーがあります。
その中にあった展示物で、とても面白い展示物で「コンセントからの旅」というのがありました。
モニターがはまっている壁面の下に穴があって、太いコードが出ています。モニターの画面には、住まいの壁面のイラストが映し出されていて、その太いケーブルの電線が壁面のコンセントにささっています。
スタートしたら、その太いケーブルを引っ張ります。するとケーブルはどんどん出てきて、それに伴って、壁面のコンセントが上の写真のように引っ張られて、出っ張って着て、さらに引っ張ると、壁面の中に入り、家庭の電力計や、引き込みの電柱へとつながり、さらに引っ張ると、町中の電線をなぎ倒しながら、変電所・・山間の送電塔、そして発電所へとたどり着くという具合です。
　　
まあ、やっている子供たちは何をやっているのかはわかってなくて、ひたすらケーブルを引っ張るだけかもしれませんが、家庭のコンセントに届くまでに、いろいろな経路を通ってきているのだな・・という事が漠然とですがわかりますし、なによりも楽しいですよね。
こういう展示は好きですね。

強力磁石によるモーゼ効果

モーゼ効果とは、水のような液体の磁性体が、磁力の影響を受けて引っ張られたり、押し込まれたりする現象です。
この写真では、強力なネオジウム磁石の対の中に青い液体の入った薄い水槽を入れています。
写真を良く見ると、磁界の中の中央の部分の青い液体が盛り上がっています。この青い液体は硫酸銅の水溶液で、磁石に引かれる性質があります。
しかし、硫酸銅の水溶液はそのままでは比重も重く抵抗もあるので、いくら強力なネオジウム磁石のそばに寄せても、目に見えるような形には膨らんだりはしません。
そこでこの硫酸銅の水溶液の上半分の透明の液体部分は、硫酸銅の水溶液とほぼ似た比重の反磁性の液体です。この二つの性質を持った液体が、透明な容器に入っています。
つまり、同じ比重同士の液体なので、ちょっとした力を受けても、変化が明瞭に見えるのです。
そのために、ネオジウムの磁界の中に、この容器を入れると、青色の硫酸銅の水溶液は磁石に引き寄せられふくらみ、透明な反磁性体の液体は押し出されてへこんでいるのです。
硫酸銅という物質は、水分を強力に吸収する性質があり、吸収すると青色に変化します。
モーゼ効果とは、旧約聖書に出てくる話で「モーゼが奴隷のように扱われていたユダヤ人を率いてエジプトから脱出する途中で海岸に追い詰められた時に、海が割れて、そこを通って脱出するこが出来た。」という話から、磁力をもって水面を上げたり下げたりする事が出来るということで呼ばれるそうです。
この実験は、08年に埼玉県和光市の理化学研究所の一般公開で行われていた実験です。