物質の固さの限界値 固いという物理現象

質問

豆腐は柔らかいし、ダイヤモンドは固いし、鉄も固い、など物には様々な異なる固さがありますがこの宇宙において物の固さの限界はどこにありますか？

というか"固い"という物理現象は原子に何が起こっているのですか？

回答No.4

terminator_5 · ベストアンサー

物質の硬さは音の伝わる速度によって表すことが可能です。

もし長さ30万kmの硬い棒があったとして、棒の片方を押した時にもう片方に力が伝わる速度は光速を超えることは出来ないので、どれだけ硬くしても1秒以上かかることになります。

音の縦波は棒を押したり引いたりした時の力が伝わることに相当しますので、硬い物質ほど音が速く伝わります。

金属の中でも音が速く伝わるベリリウムは秒速12,000m程ですが、中性子星は光速の数10%程度で音が伝わるそうです。

回答No.3

noname#228945

最も硬いというならブラックホールでは？
すでに密度が限界を超えて無限大とも言われます。
本体を取り出すことは出来ないので硬さを確かめることはできないですがね。

回答No.2

qwe2010

ダイヤモンドなどは、物質同士の、引っ張り合う力による。固さでしょう。

宇宙で、一番堅いと思われる物。
ブラックホールの中心にある物質。
圧力によって、押し固められた、固さ。

そこにある物は、原子ではなく、原子核だけの世界、もしくは、人類の知らない別の物質になっていることも考えられます。

回答No.1

takuranke

ものすごく大雑把な説明ですが、
原子若しくは分子の結合力によります。

豆腐は、分子の結合構造が網目状の箱のようになっていて、
この網目の中に水がある状態です。
この流動性の高い水は
周りに動きを阻害するものが無ければ形が自由に変わりますが、
網目状の箱に入ったことで動きが制限され柔らかい状態になります。
豆腐の水抜きをするとわかりますが、
重石を使って水抜きをすると、
水を抜く前より硬くなります。
重石をかけて水分を抜くことで、
網目状の網目が小さくなり、
水の動ける範囲が小さくなるからです。
また、結びつきが強いわけではないので、
水を完全に抜ききったからと、金属のような固さにはなりません（水銀とかは別）。

ダイヤモンドや金属の場合は、
構成する原子が規則正しく並んだ状態になっていて（結晶構造）、
この結晶が多く集まって出来ています。
また、種類によって並び方が違っていて、
この違いにより動く方向が決まっています。
金属の変形は、この動く方向に沿ってしか変化しません。

構成している結晶粒と結晶粒の境界線（界面）が乱れることがあり、
この乱れにより界面が小さくなると軟化し、大きくなると硬化します。

この乱れは異物や熱によって作ることが出来ます。

身近なものだと鋼でしょうか。