金属内部で「普通の電子」ではない何かが電気を運んでいたと判明！

私たちが信じている電子は、幻かもしれません。

米国のライス大学（RU）で行われた2023年の研究によって、特殊な合金内部では電流がこれまでの常識とは異なり、電子の塊として流れていないことが示されました。

長い間、私たちは金属内部を流れる電気はビー玉のような電子の粒として理解してきましたが、新たな実験により、このモデルの大前提となる理論が崩れていることが実証されました。

もし研究結果が正しければ、電子には唯一無二の正体は存在せず、さまざまな形態のうちの1つの相に過ぎない可能性が出てきます。

研究内容の詳細は2023年11月23日に『Science』にて「ストレンジメタルのショットノイズ（Shot noise in a strange metal）」とのタイトルで掲載されました。

電線の内部では「電子」ではなく「準粒子」が流れている

中学の教科書では、マイナス電荷をもった電子が導線の内部を流れていく様子が示されています。

この古典的な理解では、電子は個々の粒子が気体の流れのように互いに相互作用することなく導線内を移動し、その流れが電流を形成すると考えられています。

しかし量子力学や固体物理学の領域では、電子の挙動はもっと複雑で電子間の相互作用などが重要な役割を果たしているとされています。

この場合の基本となる理論はレフ・ランダウの「フェルミ液体理論」となっています。

なにやら難しそうな理論名ですが、概要は簡単です。

中学ではケーブル内を流れる電気のことを「相互作用しない電子の粒が気体のように流れていく」と習いました。