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Leggett 氏の研究対象は低温物理学です．それまでの背景として，気体を冷却すれば液化する事が知られ，様々な気体が液化されました．炭酸ガスは圧力が高ければ常温でも液化しますが，バナナで釘を打つ等という時に使われる液体窒素は，1気圧で沸点がマイナス196度です．もっと温度を下げれば，いろいろな気体が液化しますが，軽い気体はなかなか液化しません．さらに一つの原子で出来ている分子の気体は，非常に温度を下げないと液化しません．

19世紀後半から気体を液化する事が盛んになされていきました．（以下，理科年表等を引用．）クリスマスレクチャーで有名なイギリスのファラデー（Faraday）が盛んに液化の研究もしてます． 彼の液化に関する論文の数々はこちらでダウンロードできます．塩素，塩化水素，亜硫酸ガス，硫化水素などなど，数多くの気体を液化したようです．マイナス100度に迫るかどうかというところです．

1862-68年に炭酸ガスの液化（Andrews）に成功し，1877年にルイス・ポール・カイユテ(Louis Paul Cailletet) によって酸素の液化に成功．ジグムント・ヴルブレフスキ（Zygmunt Florenty Wroblewski）が酸素と窒素を大量に液化する事に成功し，低温物理学が急速な発展を遂げました．一番軽いガスである水素も，ジェームス・デュワー（James Dewar）により1895年に液化に成功．

最後に残ったのが飛行船や宙に浮く風船で使われるヘリウムです．ついにオランダのカマリング・オンネス（Heike Kamerlingh Onnes）により，1908年に液化に成功します．ヘリウムはマイナス269度でやっと液化します．さらにヘリウムはどんなに温度を下げても（0 K(ケルビン)=−273.15度に近づけても）1気圧では固体にはならず，圧力をかけると固体になります．26気圧での融点は−272.2度です．（理化学辞典第5版より引用）

さらにオンネスは水銀を液体ヘリウムで冷却すると，電気抵抗がゼロになる超伝導現象を1911年に発見します．
「超低温では想像を超えた新しい現象が潜んでいるようだ．」
液体ヘリウムにより，超低温の世界の現象が次々と解明されていく様になります．

余談ですが，液体ヘリウムの生成は液体窒素の生成よりも材料の入手，冷却等ではるかにコストがかかります．およその話ですが「液体ヘリウムはウイスキー，液体窒素は牛乳と同程度の値段」と考えると，妥当かと思います．

液体ヘリウムの沸点は4.2Kです．この液体をさらに冷やしていくと，2.17Kで突如不思議な性質を示します．粘性がゼロという超流動状態になります．
「粘性がゼロってどうなるの？」と思うかもしれません．例えば水と油を考えますと，油の方が粘性が高く，器に入れようとしても粘り気のためになかなか流れません．また，皿に出しても，水の様には広がりません．水も，ある程度広がると止まります．
粘性がゼロだとどうなるでしょう．「どこまでも広がっていく？」それも正しい答えかも知れません．それどころか，液体が容器の壁をよじ登って外へ流れ出してしまいます．また，原子1個が通れるような隙間ですら流れてしまいます．
この現象は1937年にロシアのカピッツァ（Kapitsa）により発見されました．詳しい解説と映像は以下を御覧下さい．あまりに奇妙な液体ヘリウムの振る舞いに驚く事でしょう．

• 東京大学低温センター：超流動
• 超流動ヘリウム4（大阪市立大学 超低温物理学研究室）

この現象は，ヘリウム4の原子核が陽子2個と中性子2個で出来ているために起きる現象です．原子核を構成している粒子を核子と言いますが，この核子の個数が偶数の原子核は超低温で特異な性質を示します．超低温になると，多数の原子核が一斉に同じ運動をする様になります．（専門的にいうと，多数の粒子が最低エネルギーの状態を占有する様になります．）一方で，核子の個数が奇数の場合には，パウリ（Pauli）の排他律により，多数の原子核が一斉に同じ運動をする様にはならないと考えられていました．
ところで，ヘリウムの中には0.013%だけですが，原子核が陽子2個と中性子1個で出来ているヘリウム3という同位体があります．核子の個数が3個なので超流動にはならないと考えられていましたが，1972年にヘリウム3でも超流動が見られました．この時の温度はわずかに3mK（0.003K）以下でした．果てしない超低温ではありますが，なぜ起きるはずがないとされた超流動が見られたのでしょうか．
Leggett氏の研究は，ヘリウム3に関する画期的なものです．不思議な現象の説明も含めて，次回に記す事にします．