人力検索はてな
モバイル版を表示しています。PC版はこちら
i-mobile

負の物理量があると何が起るか教えて下さい。


通常は正しか取らない物理量が負の値を持ったと仮定します。
1.どんな物理現象が起こるでしょうか。
2.その現象を起こす物質はどうすれば作成可能になると予想しますか?


負の屈折率を持つ物質
http://www.nikkei-science.com/page/magazine/0610/lens.html
メタマテリアルを使うと負の屈折率を持つ物質が作れて
消えるマントができるかも知れないそうです。

>>
40年前,ロシアの科学者ベセラゴ(Victor Veselago)は光学の世界を根底から覆す物質を考えついた。これまで知られている物質は,光の折れ曲がり具合はさまざまだが,屈折率はいずれも正の値をとる。ところがベセラゴは,これまで知られていない奇妙な光の折れ曲がり方を示す「負の屈折率を持つ物質」がどこかに埋もれていると考えた。

彼は数年がかりで探索したが,そんな物質はどこにもなく,彼の予想はいつしか忘れ去られた。
<<

●質問者: garyo
●カテゴリ:科学・統計資料 ネタ・ジョーク
✍キーワード:Victor セラ マント メタマテリアル ロシア
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 7/7件

▽最新の回答へ

1 ● pahoo
●24ポイント

負の質量を持つ物質(エキゾチック物質)

  1. 力を加えて押さえつけておかないと、地球の重力圏外に飛び出してしまう?
  2. 物質に対し、光速を超える速度を与える?
◎質問者からの返答

ありがとうございます。

まさに、こんな感じですね^^

もし、負の物理量を持つ物質があったらどんなことが起こるのか知りたいです。


2 ● pahoo
●16ポイント

負のエントロピーを持つ物質

  1. 永久機関をつくることができる?
  2. 生命から取り出す?(コミックス「鋼の錬金術師」に登場する「賢者の石」が、これに当たるかと)
◎質問者からの返答

ありがとうございます。

ググって「ネゲントロピー(負のエントロピー)」というのも見つけました。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8D%E3%82%B2%E3%83%B3%E3%83%8...

どの数式を使うと負のエントロピーが出せそうでしょうか?


3 ● Hyperion64
●16ポイント

統計力学では「負の温度」が定義されます。

絶対零度以下ということですから、熱力学第三法則に排反した事象です。

エネルギー準位が逆転した状態です。

http://www.cmt.phys.kyushu-u.ac.jp/virtuallab/phys/statphys/cano...

ミクロ次元での出来事でしょうから日常生活には影響ないでしょう。

◎質問者からの返答

ありがとうございます。

不思議な現象ですね。

もし発生したら何が可能になるのでしょうか?


4 ● miharaseihyou
●16ポイント

私は素人なんですがね。

光の波長が短く変化するのなら核融合に使えるでしょう。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B8%B8%E6%B8%A9%E6%A0%B8%E8%9E%8...

http://p-grp.nucleng.kyoto-u.ac.jp/fusion/index.html

ただし、波長を極端に短くした電子線を、調整して極小の一点に集中できれば・・・ですが。

この場合、レンズの自由度も上がると思う。

詳しくは専門家に頑張ってもらいましょう。

◎質問者からの返答

何の話でしょうか?

負の屈折率の物質で作ったスーパーレンズの話ですか?

http://www.nikkei-science.com/page/magazine/0610/lens.html

屈折率が正の物質でできた普通のレンズでは,回折限界という理論的限界から光の波長よりも小さな対象の画像は得られない。しかし,屈折率が負のメタマテリアルでできたレンズ「スーパーレンズ」なら,この限界を突破し,もっと微細な構造物の像を得ることができる。


5 ● ttrr
●16ポイント

統計力学における「負の温度」に相当する状態というのは、実際に実現されて応用されていますよ。レーザーにおいては、半数以上の原子が2準位(の様な)系において高エネルギー側にいるわけです。このような分布は「反転分布」と呼ばれ、負の温度に相当します。ここに一つ光子がやってくると、これらの原子がなだれのように低いエネルギー準位へと落ちます。これが誘導放出と呼ばれる現象です。

数学的には、エントロピーのエネルギーでの微分が逆温度(温度の逆数)を与える、というのが統計力学の枠組みですが、2つしか準位がない系なんかでは、エネルギーが増すと状態数がへる、つまりエントロピーが減少するようなことが起こります。したがって温度は負になります。別に2準位系に限ったことではなく、有限の順位を持つ系ではこのような反転分布は起こり得ます。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8D%E8%BB%A2%E5%88%86%E5%B8%8...

上記URLにおいて「実際の温度は正である」とあるのは意味不明です。「温度計で測るもの」だけを温度として認めるのなら、温度計を接触した瞬間に反転分布は壊れてしまうでしょう。分布は通常のものとなり、温度計が正の温度をさすことは明らかです。しかし、これは定義の仕方の問題であって、∂S/∂Eを逆温度と定義するのであれば、実現されているのはやはり負の温度です。

◎質問者からの返答

ありがとうございます。


1-5件表示/7件
4.前の5件|次5件6.
関連質問


●質問をもっと探す●



0.人力検索はてなトップ
8.このページを友達に紹介
9.このページの先頭へ
対応機種一覧
お問い合わせ
ヘルプ/お知らせ
ログイン
無料ユーザー登録
はてなトップ