超导体的秘密

在电能传输过程中，由于导体电阻的存在，会产生热效应，白白消耗电能，对机器设备造成损坏。科学家们绞尽脑汁，探索各种可能的方法，通过几乎没有电阻的导体传输电能。当人类凭借自己的智慧和劳动步入奇怪的低温世界时，科学界的爱在1911年发现水星的电阻在4.2k左右消失了，这就是通常所说的超导。这时水星进入了一个新的状态，它的阻力变成了零。科学家称这种物质状态为具有特殊导电性的超导状态。从那时起，超导研究的第一页已经打开。超导的伟大发现促使人们挖掘出物质世界中超导隐藏的最神秘的宝藏。具有超导性的物质称为超导体，超导体电阻突然变为零的温度称为超导临界温度。到目前为止，已经发现28种元素、数以千计的合金和化合物是超导体。当超导体进入超导状态时，不仅其内阻为零，而且其内部磁场也为零，表现出完全的抗磁性。让我们来看一个有趣的实验:一个由三条铜腿支撑的铅碗被浸没在4K温度下的液氦中，铅进入超导状态。当一根永久磁棒接近铅碗的表面时，会出现一种奇怪的现象，磁棒漂浮在铅碗的顶部。这是因为铅碗的完全抗磁性产生了足够的排斥力来平衡磁棒的重力。长期以来，所发现的超导体只能在低温液氦区(4K附近)工作，这需要许多低温设备和技术，而且价格昂贵且不方便，从而限制了超导体的应用。自20世纪60年代以来，人们一直在探索将超导临界温度提高到液氮温区(77K)以上的方法，这就是高温超导研究。1986年，高温超导的研究取得了突破。科学家们相继发现了许多高温超导物质。现在高温超导体的临界温度已经达到了130K左右，这使得超导体摆脱了液氦的阴影，为人类挖掘超导的宝藏开辟了广阔的前景。现在超导的应用已经突破到许多重要领域，如超导磁体、超导加速器、超导电机等。然而，超导的广泛应用仍有许多障碍需要克服，超导世界的奥秘需要进一步揭示。一位超导专家说:“如果超导能在室温下实现，例如，在30万摄氏度左右，现代文明的所有技术都会改变。”科学家们正在探索超导世界中性能更好的高温超导材料，并研究高温超导技术的应用。可以预见，超导奖将在能源、通讯、计算机、医疗和交通等领域为人类的利益发挥重要作用。