固体・液体・気体に加えて、もう一つの物質の状態とは？

私たちの身の回りにある物質は固体・液体・気体のいずれかの状態であることが多いと思います。

朝起きて新鮮な空気で深呼吸し、コーヒーを飲みながらトーストを頂くといった様に、私たちの日常生活は物質の固体・液体・気体の状態（これを3態というそうです）と深く関わっています。

今回は、3態の確認、及びもう一つの物質の状態のご紹介をさせていただきたいと思います。

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3態＝固体・液体・気体

まず固体ですが、物質の最も温度の低い時の状態となります。

固体中の原子や分子は互いにしっかりと結合しており、定まった体積と形を持ちます。

次に液体ですが、固体よりも少し温度の高い時の状態となります。

液体中の原子や分子の結びつきは固体よりは緩やかになり、定まった体積を持つものの形体は自由に変化し、流れることができる様になります。

最後に気体ですが、液体よりもさらに温度の高い状態となります。

気体中の原子や分子はほとんど結びつきがなく、勝手に動き回ることができ、体積も形体も自由に変化することができます。

3態を示す代表例としてよく水が持ち出されますね。

水は常温では液体ですが、温度が低くなり凍ると氷（固体）となり、温度が高くなり沸騰すると水蒸気（気体）に状態が変化します。

気体よりもさらに温度が高い状態となり、原子核が電子をつなぎ止めておくことができず（これを電離と呼びます）、原子核（正イオン）と電子がばらばらに混じり合っている気体の状態をプラズマと呼びます。

3態にプラズマを加えて4態と呼ぶこともある様です。

プラズマの代表例は自然界ではオーロラや稲妻となります。

蛍光灯も管内の水銀ガスに電子をぶつけて電離させ、プラズマとなって放射された紫外線が蛍光塗料を通して可視光線になる原理を利用しています。

固体・液体・気体と状態が移り変わることを相転移と呼ぶそうなのですが、相転移にはそれぞれ以下のように名前がついています。

固体→液体：　融解

液体→固体：　凝固

液体→気体：　蒸発（気化）

気体→液体：　凝縮（液化）

固体→気体：　昇華

気体→固体：　凝華

固体から直接気体に変化（昇華）する物質の例としては、よくドライアイスが引き合いに出されることが多いですね。

今回は、3態（固体・液体・気体）に加えて、4つ目の物質の状態であるプラズマをご紹介しました。

実は宇宙関連においてプラズマは、太陽からもたらされる太陽風（磁場を伴ったプラズマの流れ）や、恒星から放射されるプラズマ粒子の流れである恒星風、ブラックホールの円盤の軸方向に観測されるプラズマのジェットなど、随所に登場します。

惑星間の宇宙空間にも密度は低いながらも大量のプラズマが存在していると言われており、なかなか興味深いです。