什么是“超导”?
2014年1月10日,中科大陈仙辉教授与中国科学院物理所的合作者,由于在铁基高温超导研究领域做出的突出贡献,被授予国家自然科学一等奖。
究竟什么是“超导”?
如果你看过电影《阿凡达》,一定记得里面那座飘在半空的“哈利路亚山”。要知道,哈利路亚山的悬浮之力,正是让人类垂涎三尺,欲灭纳威人而后快的东西。
而这一切,都与超导现象有关。
因为存在“电阻”,所以电荷经过导线时会有些能量留下来,转变为热量。这个现象有时会带来很大麻烦——比如,电动机要发热,输电线要发热,电视机、笔记本电脑、冰箱等,使用的时候都要发热,这全是我们所不喜欢的。
这就好比你要乘坐地铁,就一定要买票一样。不过,科学家们发现了一列“免费地铁”。
1911年,人类第一次观察到了超导现象。昂内斯教授在莱顿大学的实验室拥有当时世界上最大也最先进的制造液氢、液氦的工厂,因此有能力对各种金属的低温电性能做测量。
他发现,当温度降低到-269℃左右时,汞的电阻消失了。后来,他发现其他金属也存在这现象。
1913年,昂内斯教授因为这个发现被授予诺贝尔物理学奖。
当然,超导不仅是零电阻这么简单。它还有完全抗磁性,也就是“迈斯纳效应”。
超导体“不允许”其内部有任何磁场。如果外界有一个磁场要通过超导体内部,那么超导体必然会产生一个与之相反的磁场,保证内部磁场强度为零。这就形成了一个斥力。