その理由は次のとおりです。
* 密度: 密度は、単位体積あたりの質量の尺度です。 空気の密度は、海抜および室温で約1.225 kg/m³です。空気よりも軽くなるには、物質はこれよりも低い密度が必要です。
* 原子構造: すべての物質は原子で構成されています。水素やヘリウムのような最も軽い要素でさえ、一定の質量があります。 空気よりも低い密度を達成するには、非常にゆるく詰め込まれた信じられないほど軽量の原子を備えた物質が必要です。
ただし、いくつかのトリックと例外があります:
* ガス: 多くのガスは、ヘリウムや水素のように、空気よりも軽いです。これらは、浮力が浮かぶ可能性があるため、バルーンでよく使用されます。
* aerogels: これらは非常に密度が低い非常に多孔質材料です。一部のエアロゲルは空気よりも軽い場合がありますが、それらはまだ固体であり、その構造は繊細です。
* 特定の状況での浮力: 浮力のトリックを使用して、オブジェクトを空中に浮かぶように見せることができます。たとえば、熱気球は、周囲の冷たい空気よりも密度が低い加熱空気を使用して、リフトを実現します。
要約: 密度の違いや浮力を活用できる材料や状況がいくつかありますが、あらゆる条件下で空気よりも本質的に軽い物質を作成することは不可能です。