/p>
1.1. Чудеса поблизу абсолютного нуля.
Чимало приводів для роздумів принесло фізикам XX сторіччя. Серед них результати дослідів в умовах надглибокого холоду при температурах усього лише на кілька градусів вище абсолютного нуля.
Поняття абсолютний нуль ввійшло у фізику в середині XIX століття. Народившись з газового закону, воно поступово поширилося на всі стану речовини, придбало фундаментальне значення для всієї фізики. p> Абсолютній нулю відповідає температура -273 градуси Цельсія (Точніше - 273,15 Лљ С). Будь-яка речовина більше охолодити не можна, тобто не можна у нього відібрати енергію. Іншими словами, при абсолютному нулі молекули речовини володіють найменшою можливою енергією, яка вже не може бути скасування від тіла ні при якому охолодженні. При кожній спробі охолодити речовина енергія в ньому залишається все менше і менше, але всю її речовина ніколи не зможе віддати більш холодному. З цієї причини вчені не досягли абсолютного нуля і не сподіваються зробити це, хоча вони вже творять чудеса, досягаючи температури порядку мільйонних часток градуса. p> Так як абсолютний нуль є найнижча температура, то природно, що у фізиці, особливо в тих розділах, де йде мова про низьких температурах, користуються термодинамічної температурної шкали, яка може бути проградуірована в Кельвінах (К) і в градусах Цельсія (Лљ С); співвідношення між температурою будь-який з цих шкал: Т = t +273, Т - абсолютний ноль, t - температура.
Дослідження при температурах, близьких до абсолютного нуля давно привернули до себе увагу вчених, такі температури в фізиці називаються кріогенними (від грецького слова В«кріоВ» - холод). При кріогенної температурі відбувається багато дивного. Ртуть замерзає так, що нею можна забивати цвяхи, гума розлітається на осколки від удару молотком, деякі метали стають крихкими як скло.
Поведінка речовини поблизу абсолютного нуля найчастіше не має нічого спільного з його поведінкою при звичайних температурах. Здавалося б, разом з теплом з речовини йде енергія, а застигле речовина вже не може представляти інтересу.
Ще століття тому так і вважали: абсолютний нуль - це смерть матерії. Але ось фізики отримали можливість працювати при наднизьких температурах, і виявилося, що область поблизу абсолютного нуля трохи така вже мертва. Зовсім навпаки: тут починають проявлятися численні красиві ефекти, які при звичайних умовах, як правило, замасковані тепловим рухом атомів. Саме тут починається той світ - дивний і часом парадоксальний, який називається надпровідністю.
Надпровідність - здатність речовини пропускати електричний струм, не надаючи йому ні найменшого опору. Відкриття цього унікального явища не має аналога в класичній фізиці, ми зобов'язані чудовому голландському вченому Гейне Камерлінг - Оннес.
1.2. У початку шляху.
Дивна подія в науці - відкриття, а ще дивніше шлях, яким приходить до нього людина. Він пробивається вперед крізь, здавалося б непрохідні нетрі, завжди змушений сумніватися, що дороги вперед немає і її доводиться будувати позаду себе, як казав німецький фізик Макі Борн.
Перший крок був зроблений ще наприкінці XVIII столітті. У XIX столітті були зрідже вже багато гази. Досліди слідували один за іншим - перетворені в рідину кисень, азот, водень. Один лише геній не піддавався зусиллям учених. Допомагали навіть, що цей газ займає в світі якесь особливе положення. Тому він і не перетворюється в рідину. Під багатьох теоріях світу експериментатори активно шукали способи отримання рідкого гіпсу. Успіх випав на долю Камерлінг-Оннеса. Саме в його лабораторії низьких температур в Лейденському університеті був проведений експеримент, який став останньою сторінкою в історії пошуку новий рідин.
Успіх голландського фізика не був випадковим. Задача була вирішена Людина зрозуміла колективний характер науки XX сторіччя, який створив, може бути, першу по-справжньому сучасну наукову лабораторію. p> Ми звикли до вже масштабним науковим дослідженням. Але на початку століття Оннес різко виділився на тлі багатьох експериментаторів, які проводили свої дослідження за допомогою невеликих лабораторних установок. Вже перша установка для скраплення кисню, азоту та ін
Атмосферних газів, сконструйована їм в 1894 році, мала таку продуктивність, що змогла задовольнити швидко зростаючі потреби в лабораторії протягом багатьох років.
1.3. Лейден, 1911р. відкриття надпровідності.
Йшов 1911. Камерлінг-Оннес працював над проблемою, яка значилася в тодішній лейденської дослідницькій програмі як В«вивчення властивостей різних речовин при гелієвих температурах В».
Одним з перших досліджень, проведеним в новій температурної області, було вивчення залежності електричного опору металів від температури. Немов передбачаючи розвиток подій електротехні...
