学莱顿低温实验室的卡末林·昂内斯教授成功将最后一种“永久气体”——氦气液化,并通过降低液氦蒸汽压的方法,获得1.154.25k的低温。
低温研究的突破,为超导体的发现奠定了基础。
在十九世纪末二十世纪初的物理学界,对金属的电阻在绝对零度附近的变化情况,有不同的说法。
一种观点认为纯金属的电阻应随温度的降低而降低,并在绝对零度时消失。
另一种观点,以威廉·汤姆逊(开尔文男爵)为代表,认为随着温度的降低,金属的电阻在达到一极小值后,会由于电子凝聚到金属原子上而变为无限大。
1911年2月,掌握了液氦和低温技术的卡末林·昂尼斯发现,在4.3k以下,铂的电阻保持为一常数,而不是通过一极小值后再增大。因此卡末林·昂尼斯认为纯铂的电阻应在液氦温度下消失。
为了验证这种猜想,卡末林·昂尼斯选择了更容易提纯的汞作为实验对象。
首先,卡末林·昂尼斯将汞冷却到零下40c,使汞凝固成线状;然后利用液氦将温度降低至4.2k附近,并在汞线两端施加电压;当温度稍低于4.2k时,汞的电阻突然消失,表现出超导状态。
后来,经过众多科学家的研究,发现超导体具有三个基本特性:完全电导性、完全抗磁性、通量量子化。
所谓完全导电性,又称零电阻效应,指温度降低至某一温度以下,电阻突然消失的现象。
完全导电性适用于直流电,超导体在处于交变电流或交变磁场的情况下,会出现交流损耗,且频率越高,损耗越大。
第三百七十七章 新一代载人航天项目(8/10)