固体

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固体（こたい、Solid）は物質の状態の一つで、変形したり体積が変わったりしない。微視的には、固体は次のような特性を持つ。

固体を構成する原子または分子は、熱振動（格子振動）よりも強い力で結合し、密に詰まっている。
原子や分子は相対的な位置関係が空間的に固定されている。これが固い性質の原因となる。鉱物学や結晶学的には、固体の中で独特の原子配列を持ったものが結晶構造と呼ばれる。結晶構造は三次元のユニット単位の周期的な繰り返しである。結晶の構造や対称性は、へき開や電子的、光学的な性質を決定する。
- 十分に大きな力が加わると、これらの特徴は失われる。
固体は熱エネルギーを持つため、原子は振動している。しかし、この動きはとても小さく、通常の状態では観測できない。しかし、熱振動が原子間の結合に打ち勝つようになると、液体、気体へと相転移していく。

固体を扱う物理学は固体物理学と呼ばれ、物性物理学の一分野である。また物質科学はそもそも、強度や相変化といった固体の性質を扱う学問であり、固体物理学と重なる部分が多い。さらに固体化学の領域もこれらの学問と重なるが、特に新しい物質の開発に重点が置かれている。

今まで知られている最も軽い固体はエアロゲルであり、そのうち最も軽いものでは密度は約1.9mg/cm3と水の密度の530分の1程度である。

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