нергії електрона, він гальмується ... і падає на ядро! Більш того, останній процес відбувається за час порядку 10-8 секунди!
Дане протиріччя було дозволено тільки в рамках квантової механіки. Грубо кажучи, в останній електрон може звертатися навколо ядра, при цьому перебуваючи в стаціонарному стані, в якому такі величини, як щільність заряду і струм, не залежать від часу (стаціонарні). Оскільки електромагнітне випромінювання породжують саме струм і заряд, стаціонарні стани не випромінюють хвилі і в результаті стабільні.
.4 Відкриття надпровідності і надтекучості. Куперовские пари
Вражаючий ефект різкого спадання опору ртуті до нуля при температурі, близькій до абсолютного нуля, був відкритий голландським фізиком Хейке Камерлинг-Оннесом (1853-1926) в 1911 році. Він першим в історії досяг переходу гелію в рідкий стан, який відбувається при атмосферному тиску при температурі 4,2 ??К. У своїй кріогенної лабораторії він займався вивченням залежності електричного опору металів від температури: згідно класичним уявленням, воно повинно було плавно падати разом з пониженням температури , але при дуже низьких температурах зростати через «вморажіванія» електронів в кристалічну решітку. Дійсно, в класиці середня кінетична енергія вільних електронів повинна бути пропорційна температурі і тому ставати рівною нулю при нулі коливань. Однак при наднизьких температурах цього не спостерігалося - навпаки, в наявності був фазовий перехід в надпровідний стан.
За сучасними уявленнями, сформульованим у теорії Бардіна-Купера-Шриффера (БКШ) в 1956 році, надпровідність - це макроскопічний квантово-статистичний ефект, що виникає через утворення так званих куперовских пар. Куперовские пари - це зв'язані стани двох електронів, які виникають в результаті специфічної взаємодії електронів і коливальних збуджень кристалічної решітки - фононів. Суттєвою особливістю куперовских пар є їх нульовий сумарний спін (спини двох електронів компенсуються), тому на них не поширюється принцип заборони Паулі. В результаті куперовские пари можуть накопичуватися в нижчому енергетичному стані, відповідному нульовому імпульсу, утворюючи так званий бозе-ейнштейновс?? Ий конденсат. Частинки конденсату не можуть обмінюватися енергією з іншими електронами і з іонами кристалічної решітки, оскільки це забороняють закони збереження енергії та імпульсу. У результаті ми отримуємо рідину, що складається з куперовских пар і здатну переміщатися крізь кристалічну решітку без втрат енергії.
Надтекучість була відкрита в 1938 році Петром Леонідовичем Капіцею (1894-1984) в рідкому гелії - 3 при температурах нижче 2,172 К. Ядра гелію - 3, на відміну від гелію - 4, володіють спіном 1/2; таким же спіном володіє і атом ізотопу. Чи не. Через свого напівцілого спина, як показав Лев Ландау у своїй теорії надплинності (1941), атоми гелію - 3 здатні утворювати куперовские пари подібно електронам в надпровіднику. Ці пари утворюють конденсат, що призводить до відсутності в сверхтекучем гелії в'язкого тертя. Більш того, надпровідність можна розглядати як надтекучість електронної рідини: протягом останньої крізь кристалічну решітку не схильне втрат на тертя, які сприймаються як джоулево тепло. А відсутність виділення джоулева тепла в нерухомому провіднику з струмом говорить про його нульовому опорі.
Першовідкривачі надпровідності і надтекучості, а також автори теорій цих явищ були удостоєні в цілому чотирьох Нобелівських пр...
