登陆注册
8432300000080

第80章 超导体的奥秘

150多年前的一个寒冷冬天,俄国彼得堡军需仓库发生了一件很奇怪的事。这一天,当仓库保管员打开仓库大门时,发现军大衣上的纽扣都不翼而飞了,只在纽扣位置处剩下了一点点粉末。这是怎么回事呢?后来经过调查才明白,军大衣上的纽扣是由白锡制成的,白锡在温度低于零下18摄氏度时,就变成了粉状的灰锡脱落掉了,所以只剩下了点点的粉末。

为什么白锡在低温下会变成粉状的灰锡呢?其实,这个道理很简单,就跟水在0摄氏度以下变成固体的冰一样。大家都知道,物质的物理性质依赖于温度,比如水在0摄氏度变成冰,在100摄氏度以上就变成水蒸气;空气在常温下是五色透明的气体,但当温度低于零下193摄氏度时,就会变成浅蓝色的液体;汞(水银)在常温下是闪耀银光的液体,但在零下39摄氏度时就会变成固体,所以在很寒冷的地方,人们都不使用水银温度针。所有这些例子,都是物体在低温下表现出的物理性质。

1911年,荷兰物理学家卡曼林·昴尼斯和他的学生在实验中又发现了物体在低温下的另一个重要特性——超导电性。当时他们做的实验是检测汞在低温下的电阻,他们把汞的温度逐渐降低,当温度降到零下268摄氏度时,一个奇妙的现象发生了,他们测出汞的电阻突然完全消失而变成了零。

后来,物理学家又相继发现了铅、锌、铝等20多种纯金属和900多种合金、500多种化合物在低温条件下都具有电阻消失的现象。人们就把这种特性叫做超导电性。把电阻消失时的温度称为临界温度,把在临界温度下具有零电阻特性的材料统称为超导体。

超导体具有很多独特的性能,最突出的特性就是在临界温度以下电阻为零,这时在超导体内流动的电流可以很大又不会发热,因此没有能量损耗。换句话说,超导的实现,能为人类节约大量的能源。

超导体的这种高载流能力和零电阻特性,使它能长时间无损耗地储存大量电能。需要时,储存的能量可连续地或脉冲式地释放出来。把它做成电感储能装置,可作为激光武器的能源。目前,科学家们正在研制功率大;体积小、重量轻的超导发电机,这种发电机将是超导技术在军事上最先得到应用的项目之一。这一项目研制成功之后,必将对未来的战争产生巨大的影响。

用超导体制成的计算机,具有计算速度快、体积小、耗能低、使用方便等优点。它的计算速度比目前最先进的半导体计算机要快近百倍,而信息存储量也能大大增加。将它用于机载预警雷达系统,能极大地提高系统的工作效率。

20世纪70年代以来,各国科学家都积极开展了超导技术在海军舰艇方面的应用研究,并已初见成效。用超导电、磁力推进装置代替螺旋桨推进部件,使超导舰艇具有结构简单、推力大、航速快、无噪声、造价低等优点,还可以降低红外辐射,不易被敌方发现,从而提高自我生存能力和快速突防能力。

1990年,日本研制了一种新型的常温超导材料,这是世界上悬浮力最强的超导材料。它不仅可以用来制造高速磁悬浮列车,还可以用于发射航天飞机。用于发射航天飞机的超导磁悬浮发射装置,是一条3500米的水平导轨,终端与200米高的垂直轨道相连接,形成90度角的陡坡。发射时,航天飞机在磁悬浮力的作用下,沿水平方向前进并逐渐加速,到水平终端又高速垂直向上飞行,即可以升空了。采用超导磁悬浮发射装置,可以成倍减轻航天飞机的重力,推力大,速度快,耗能少,安全可靠,还可重复使用。

超导技术也可以用于超导探测仪,用来探测潜艇。还可以用于超导天线、超导卫星、超导粒子束武器等等。超导体具有广阔的应用前景。

同类推荐
  • 名作细读:微观分析个案研究

    名作细读:微观分析个案研究

    中学语文教学中的作品解读,无效的自我愚弄比比皆是。肤浅的对话、豪华的多媒体包装充斥课堂。最令人悲观的是,权威的理论与生动丰富的阅读经验长期为敌。原因在于:第一,权威理论未及与中国阅读经验结合,尚待完善;盲目迷信,生搬硬套,窒息了阅读的灵性。第二,在方法上,习惯于从表面到表面的滑行,在作品与现实的统一中团团转,缺乏揭示矛盾进入分析层次的自觉,这在根本上背离了“分析”的初衷。目前任务的迫切性在于把文化哲学的分析方法转化为“还原”、“比较”这样可操作的方法,从而把阅读的鲜活的体悟上升到理性的层次。
  • 新课标名人阅读-中外艺术家(插图版)

    新课标名人阅读-中外艺术家(插图版)

    本文主要介绍王羲之、王献之、顾恺之、阎立本、吴道子、怀素、柳敬亭、齐白石、梅兰芳、张大千、聂耳、米开朗琪罗、沃尔夫冈·莫扎特、路德维希·贝多芬、弗朗兹·舒伯特、克洛德·莫奈、伊莎多拉·邓肯、华特·迪尼士等艺术家。
  • 证券投资与管理

    证券投资与管理

    本教材详尽地介绍了我国投资工具——股票、债券、投资基金及权证交易等基础知识、基本原理和实践操作技巧。在编写过程中,充分考虑到读者的特点,本着注重实践操作和实践技能培训的主导思想,在对基本原理进行深入浅出阐述的同时,重点突出实际操作运用技巧;在领略我国最前沿的证券投资理论时,采取通俗易懂的语言和实际案例进行讲解,图文并茂,言简意赅,真正做到“零距离”的接近我国证券投资市场,具有很强的实践性和指导性。本书适宜作为高职高专院校经济类、管理类、金融学等专业的教材,同时也适宜于社会投资爱好者的参考用书。
  • 出乎意料的爱

    出乎意料的爱

    本丛书共20册,每本书都是一个“小社会”,都是生活的真实写照,每一篇小说都会激发你的心灵。从这些文章中我们可以受到成长和成才的启发,也会给我们最深刻的认识,受益终身!本书所选小小说都是集思想性、艺术性于一身,具有很强代表性、有影响力的经典力作。
  • 培养学生动手能力小丛书:教你进行创意制作

    培养学生动手能力小丛书:教你进行创意制作

    《培养学生动手能力小丛书:教你进行创意制作(最新版)》是一本自然科学类读物。《培养学生动手能力小丛书:教你进行创意制作(最新版)》不仅能丰富青少年朋友课余生活,提升其动手能力,同时也能够让其理解能力和动手能力得到协调发展,从而成长为社会主义现代化建设需要的复合型人才。
热门推荐
  • 那年夏天恋爱的我们

    那年夏天恋爱的我们

    她,第一中学校花,孤僻冷傲,谁能想到她居然是当下最火热的第一女子组合领唱,世界首富的千金.他,第一中学校草,漠然,世界第二富少爷,当下最火热男子组合领唱。当两人在一起,会碰撞出怎样的火花?。。。。。
  • 仙君:我们双修吧

    仙君:我们双修吧

    舒夏医德崇高,医术精湛,二师兄玄清与她纠缠不清,小师妹雪芝为此争风吃醋。都说女人在感情面前就是一白痴,小师妹为了维系自己的爱情,竟然心狠手辣的将舒夏推向悬崖!不料舒夏不但没有死去,反而却轮回到了六年前。在已经经历过的种种画面里,舒夏不断地修复着自己!
  • 卿可听闻人

    卿可听闻人

    白衣男子躺在血泊之中留下遗言:“你们众人,此生,拼尽全力,也要保护好她。”“我不是让你带她走吗!”旷野之上,尸体成堆,天被染得血红,空中是火焰,星星点点。“你怎么能丢下我们就走了?我去找你……”却被铐上枷锁,封印灵脉,求生不得,求死不能。“我一直在等你……”怀中的人伸出手想触碰她的脸颊,手却猛地落了下去……也遗憾,也亏欠。但终究没有停止“罪恶”。“灵溪!”“冰公子……”“楚楚……”她到底是谁……
  • 国际贸易理论与实务

    国际贸易理论与实务

    本书主要内容有:国际贸易概述、国际贸易的基础理论、跨国公司与国际服务贸易、国际贸易政策与措施、区域经济一体化与世界贸易组织、商品的一般描述、国际贸易术语与价格条款、国际货物运输、国际货物运输保险、国际货款结算、争议的预防与处理、进出口合同的磋商与签订、进口合同的履行、出口合同的履行、国际贸易方式等。遵循应用性原则,《国际贸易理论与实务》每章前面设有教学目标,中间含有部分必要的课外阅读材料以拓展学生的知识面,后面则设有案例分析、自测题以及实训建议,着重突出了对高职高专学生实际工作技能的培养。
  • 都市太太

    都市太太

    著名大作家和她的男友准备结婚,可男方却突然失踪,这时,权势滔天的大总裁找上她,要结婚……
  • 师傅别跑

    师傅别跑

    “你叫舒之之,我是你师父。”九百年前我醒来时记忆全失,第一眼见到的便是温了言,翩翩君子,温润如玉。一声“夫君”便脱口而出。日日的相伴追随,却不能换来君子一顾。仙魔大战,我被封为御敌女将军,只为寻回记忆,才发觉自己竟然是九百年前仙逝的鎏桑仙尊。却道相思了无痕,原来是自己的一场镜花水月,醒来后前尘往事都已消散,我本已无意,奈何天意。不论是鎏桑还是舒之之都输给了一个温了言,恢复记忆知道的也不过是,原来我爱你许久。本文轻松诙谐,少虐少泪,希望读者亲们多多点击收藏支持,三姑六婆陪大家一起讲故事。
  • 快穿系统之女配养老日记

    快穿系统之女配养老日记

    系统研究室研发出了新款系统——女配养老系统。为了尽快完成测验赶上购物狂欢节上架出售,星际冷脸少女李知安临危受命,却不曾想是她的恋爱之旅……
  • 遗梦黄昏

    遗梦黄昏

    一个帝国迎来了属于她的黄昏。而个人又会如何。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 神枪骑士

    神枪骑士

    故事发生在民国、充满烽火硝烟的时代,在轮船上发生摩擦的留洋大学生董鄂.琉翊和易海蓝,在德国成为同学二度相遇结下了深厚的友谊。回国后,琉翊被人称“千眼王子”的年轻少帅马仲临吸引,为了维护这段带着光环的初恋,琉翊一再委曲求全,逐渐迷失自我。在易海蓝的支持下,琉翊进入军校教授射击,加上外科医生莫容声的炙热追求,逐步走向心智成熟的她与马仲临间的矛盾日盛。一次突如其来的交通意外使琉翊双足瘫痪。马仲临家要求退婚,莫容声则避而不见,此时易海蓝却毅然上门提亲维护琉翊,二人婚后易家人无微不至的照顾和鼓励,让琉翊重新站了起来,不知不觉间这段友谊已经开始发生了化学变化,而此时中日战争正式爆发,易家面临着国破家亡……