みなさんお久しぶりですね、switchです。
今回のテーマは一風変わったものでして、私がふと思ったことです。
一度は誰もが聞いたことがある「熱は原子の振動である」という情報。
もしそれが本当なら、原子の振動を弱めることで涼しい部屋を作れそうだ！暑い夏ともこれでおさらば！
…という次第です。
阿呆らしいと思われるかもしれませんが、何卒最後までお付き合いください(笑)

ドップラー冷却

さて、興味を持った私が色々と調べ、見つかったのがこの手法でした。
この原理を説明するには、いくつか必要な知識がありますので、そちらを説明いたします。

光の振動数

光は波の性質をもっています。
また、波長と振動数は反比例の関係になっており、波長が短くなるほど振動数が大きくなります。
そして、振動数が大きくなればなるほど、光の持つエネルギーは大きくなります。

ドップラー効果

一度はどこかで聞いたことがあるかもしれません。
そう、近づいてくるときと遠ざかっていくときで、救急車のサイレン音が違うというアレです。
実はこれ、波の性質の一つで、光にも当てはまります。
具体的には宇宙の天体で、地球から遠ざかっているものは赤く見えます。

ドップラー冷却の原理

それではいよいよ、ドップラー冷却の仕組みを説明いたします！
これは、原子の進行方向に対して前後からレーザー光を当てることが条件です。
すると、先ほどのドップラー効果によって後ろから来る波長と前から来る波長が異なってきます。
図にするとこんな感じ。

こうなると、何が起きるのでしょうか。
ポイントは、先ほど説明した「振動数が多いほどもつエネルギーが多い」という話。
そう、後ろから来る光よりも、前から来る光の方がエネルギーを多く持っていますね。
すると、物質はその光を吸収し、進行を妨げる力が働くというわけです。

実現可能？

本当に涼しくなるらしく、私は軽く感動していましたが。
問題は、実際に使えるのかどうかですよね。
結論から言ってしまうと、実現は結構難しいです。

理由1:理由の一つ目は、原子やイオン同士で相互作用を起こしてしまうことです。
先ほど、原子の進行方向の前後、と書きましたが、空気中で原子はあっちこっち行ってしまいます。
対策としては、上下前後左右の四方八方からレーザーを当てまくること、ですかね？
ちなみに、必要なレーザーの強さは人体に害が出ない程度なので、その点はご心配なく。

理由2:もう一つは、とってもお金がかかることです。
四方八方にレーザーを取り付けるには莫大なお金がかかります。
こればっかりは仕方がないですね…。

さあ、いかがだったでしょうか。
今回は日頃の疑問ということで、ちょっと番外編だったのですが、好評であればまだまだ続けたいと思います！
それでは、ここまで長々と読んでいただきありがとうございました！
ﾉｼ