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希薄化とは、物体の密度が減少することであり、圧縮の反対です。[ 1 ]圧縮は波(例えば音波)として伝わることがあります。同様に、希薄化波も自然界に存在します。一般的な希薄化波は、衝撃波の後に続く相対圧力の低い領域です(図を参照)。
希薄波は時間とともに拡大します(海岸に打ち寄せる波が広がるのとよく似ています)。ほとんどの場合、希薄波は波の進行全体を通して常に同じ全体的な形状(「形」)を保ちます。これは自己相似的な拡大です。波の各部分は、その局所的な媒質中で局所的な音速で伝わります。この拡大挙動は、時間とともに狭くなり、最終的に衝撃波へと急勾配になる圧力上昇の挙動とは対照的です。
希薄化の自然例として、地球の大気層が挙げられます。大気には質量があるため、地球の重力によって大気中の物質の大部分は地球に近い位置にあります。したがって、大気の上層部の空気は、下層部の空気に比べて密度が低く、希薄です。このように、希薄化とは、ある時点における空間的な密度の減少、あるいは特定の領域における時間経過に伴う密度の減少のいずれかを指すことがあります。
バネを圧縮して放すことで、バネの希薄化現象を容易に観察できる。
現代のギター製作は、製造工程における希薄化技術の応用例の一つです。サウンドボードの細胞構造における密度の低下(油分やその他の不純物の減少)を強制的に引き起こすことで、希薄化されたギターのトップ材は音色の減圧効果を生み出し、楽器の音に影響を与え、古びた木材のような響きを再現します。
希薄化と凝縮、あるいは「希薄なもの」と「密なもの」の区別は、西洋哲学の初期発展において重要であり、例えば古代の哲学者アナクシメネス[ 2 ]の思想やアリストテレスの『自然学』[ 3 ]にも見られる。