Информация

Карта сайта

Эволюция arrow История вещей arrow Наука arrow Секрет сверхпроводимости
2014-01-02 10:50:45
Секрет сверхпроводимости
Печать E-mail
(0 голосов)

 Новое создают мечтатели

Явлению сверхтекучести повезло—благодаря творческому содружеству П. Л. Капицы и Л. Д. Ландау стали понятны физические законы, лежащие в основе этого удивительного явления Природы.

Сверхпроводимости, открытой голландским физиком Камерлинг-Оннесом еще в 1911 году, пришлось ждать почти полвека, пока ученые в ней окончательно разобрались. В 1957—1960 годах американские — Бардин, Купер, Шриффер, Андерсон — и советские физики — Боголюбов, Ландау, Гинзбург, Горькое, Абрикосов и их сотрудники — всесторонне изучили явление сверхпроводимости. Была создана теория, которая верно описала процессы, происходящие как в чистых веществах, так и в сплавах при переходе (конечно, в условиях очень низких температур) в состояние, для которого характерно практически полное исчезновение сопротивления протеканию электрического тока…

Объяснение, выдвинутое учеными в этом случае, оказалось не менее интересным, чем при разгадке явления сверхтекучести: колебания атомов твердого тела при низких температурах, как ни странно, позволяют электронам объединиться в пары. Объединиться, несмотря на одинаковые заряды! Им удается это сделать с помощью той самой решетки атомов, которая обычно вызывает рассеяние электронов и в конце концов — их гибель, переход электрической энергии в тепловую, вызывающую бесполезный (а иногда и опасный) нагрев проводов…

Электронам, соединенным в пары, стало гораздо легче «просачиваться» сквозь строй атомов металла. Электронная сверхпроводящая жидкость, возникающая при низких температурах, течет по металлу, не замечая ничего вокруг…

Камерлинг-Оннес наблюдал за прохождением тока по катушке из проводов в течение суток после выключения источника электроэнергии. Затухания тока не происходило. Опыт был закончен очень эффектно: как только катушку вынули из жидкого гелия, ток в ней мгновенно исчез…

В 1959 году американский физик Коллинз повторил этот эксперимент. Он пропускал электрический ток по сверхпроводящему кольцу два с половиной года и никакого уменьшения тока после этого не отметил!

Явление сверхпроводимости дает возможность для демонстрации большого числа удивительных опытов, многие из которых имеют серьезное практическое применение.

Несколько десятилетий тому назад известный советский исследователь профессор В. К. Аркадьев демонстрировал студентам на лекциях оригинальный опыт: постоянный магнит без всякой механической поддержки висел в воздухе над сверхпроводящей катушкой, по которой непрерывно тек электрический ток. Магнитные поля катушки и магнита отталкивались и поддерживали довольно тяжелый магнит во взвешенном состоянии.

Профессор Аркадьев в шутку называл свой опыт «гробом Магомета», ибо тот, по преданию, висел в воздухе…

В наши дни советские и американские ученые конструируют сверхпроводящие магниты и кабели, а японские инженеры строят сверхпроводящую железную дорогу. Вагон весом в две тонны, в котором находятся сверхпроводящие магниты, будет «плыть» над металлическим монорельсом на воздушной подушке, используя тот же эффект, что впервые наблюдал и показывал на лекциях В. К. Аркадьев. Создатели магнитной железной дороги считают: поезда будут двигаться по ней со скоростью 500 километров в час!

Самые необычные явления, обнаруженные и исследованные физиками XX века, незаметно входят в нашу повседневную жизнь, и дело тут не только в темпе нашей эпохи, ускоренном развитии техники и росте потребностей общества, но и в беззаветной преданности ученых делу своей жизни — Науке, в их бескорыстном служении людям.

Однажды Мари Складовская-Кюри, которая, кстати, не взяла патента на открытие и исследование радия, подарив его всем жителям Земли, сказала: «Человечество, конечно, нуждается в деловых людях, которые извлекают максимум из своего труда и, не забывая об общих интересах, соблюдают и собственные выгоды.

Но человечеству необходимы и мечтатели, для которых бескорыстное служение какому-нибудь делу настолько увлекательно, что им и в голову не приходит заботиться о личных материальных благах».

 

http://www.thingshistory.com/

 
Этот день в истории
19 августа
1646родился Джон Флемстид (John Flamsteed) (ум. 1719), английский астроном, первый директор Гринвичской обсерватории
1808родился Джеймс Несмит (James Nasmyth) (ум. 1890), английский изобретатель, создавший в 1839 году паровой молот
1839Французское правительство объявило об изобретении «Дагеротипа» — прибора, воспроизводящего изображения предметов
1848Газета «The New York Herald» опубликовала первое сообщение о найденном в Калифорнии золоте
1856Американец Гейл Борден (Gail Borden) запатентовал способ получения сгущенного молока
1888В Бельгии прошёл первый в мире конкурс красоты
1944Александр Иванович Покрышкин стал первым трижды Героем Советского Союза
1960Первый в истории полёт в космос живых существ с возвращением на Землю: в СССР был выведен на орбиту космический корабль с собаками Белка и Стрелка на борту. 21 августа он благополучно возвратился на Землю
Поиск
 

 
Случайные
Рейтинг
Популярные
Статьи