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第245章 超导!物理学界再次震惊!

作者:虚空圣堂 字数:4467 更新:2024-12-25 02:23:56

随着劳厄、布拉格父子、巴克拉等人异军突起,在X射线领域取得如此辉煌的成就。

再有卢瑟福等人,迅速跟进,证明γ射线本质,一统四大射线。

这让所有物理学家都看到了光明的未来。

第一届布鲁斯会议预测,现代物理学将以相对论和量子论为两大核心。

X射线、放射性、元素光谱、原子研究等研究方向并驾齐驱。

如今X射线取得重大突破。

但这还远远不够,因为现在物理学家只是知道X射线的本质。

它产生的机理是什么?

它与其他物质的相互作用是怎么样的?

这些都需要继续深入的研究。

但可喜的是,物理学家们至少有了一个大致的方向,保证不会出错。

同时,大家几乎达成共识,现代物理学的主要内容,就是以上这些了。

然而,物理学从来不会遵循人的意志。

渺小的人类以为能掌握宇宙的真理。

殊不知,无数物理学家几百年的研究,对于宇宙而言只是惊鸿一瞥而已。

宇宙的神奇远远超过所有人的想象。

1910年6月30日,伦敦国王学院。

物理系的会议室内,已经坐了二十几个人。

除了李奇维的团队,还有巴克拉等人。

李奇维作为物理系主任,定了一条规矩。

每月的最后一天,整个物理系要开一次大会。

专门讨论学生们在实验中遇到的问题,或者最新的研究成果。

这是李奇维仿照后世自己课题组的模式。

之前他被导师折磨的死去活来,现在怎么也得加倍偿还回去。

小伙子们倒霉了。

今天的会议,轮到钱五师、钱湖州、邓怀宁三人了。

由于他们三人做的是一个系统的工作,所以由钱五师主讲。

“布鲁斯教授,我和钱湖州、邓怀宁两人,目前对金、铂、汞三种元素作了低温实验。”

李奇维点点头,问道:“用的什么制冷剂。”

钱五师说道:“参考了莱顿大学昂内斯教授的意见,我们使用的是液氦。”

“因为液氮的温度,最低只能达到-℃,而液氦可以接近绝对零度。”

“并且氦的稳定性要远远高于氮。”

“所以,从安全性和实用性考虑,我们最终选择了液氦。”

巴克拉及他的学生沙德勒等人,眼中有着羡慕。

莱顿大学的低温实验室,那可是世界有名啊。

布鲁斯教授的学生可以轻易地就去参观,而且还能得到对方的帮助。

这种无形的软实力,才能真正体现一个物理学家的底蕴。

沙德勒虽然羡慕钱五师等人,但他依然认为自己的导师巴克拉是最好的。

这时,钱五师熟练地使用投影仪,一张数据图展示在众人眼前。

钱湖州上前说道:“这是我用液氦将金的温度冷却,测量其电阻的实验数据。”

“可以看到,随着温度的降低,金的电阻不断降低。”

“当降低到一定程度时,就保持为一个固定值了。”

“这张图测量到了。”

所谓的K就是开尔文温标,它是已故的开尔文勋爵创立的。

0K就是绝对零度,即-℃。

就是-℃。

接着,邓怀宁同样分享了一张数据图。

“我的实验结果和钱湖州相同。”

“我发现,铂的电阻在接近时,也达到了一个固定值。”

这时,钱五师也分享了他的汞实验。

“我的实验和他们有点不同。”

“我发现,随着温度降低到,汞的电阻依然在降低,而不是变成固定值。”

“不过,我猜测最终结果可能和金、铂一样,成为一个常数值。”

“只是因为不同元素性质会有稍有差别。”

“或许在、时,变成一个固定值。”

“所以,我没有做以下的数据。”

显然,钱五师也认为自己的实验不会有什么特殊性。

金、铂、汞都是金属元素,不可能有本质的区别。

李奇维静静看着三张图,没有说话。

巴克拉突然说道:“根据经典理论,纯金属的电阻应该随着温度降低而降低。”

“在达到绝对零度时,降为零。”

“当然,由于绝对零度永远无法达到,所以金属的电阻不可能为零。”

“这个固定值确实有点反常。”

这时,玻尔忽然反驳道:“巴克拉教授,有没有可能这一理论不适用极低温。”

“毕竟爱因斯坦教授的量子比热理论,就是在极低温才发挥作用的。”

“或许金属的电阻可能先达到一个极小值,再重新增加。”

“绝对零度下,金属的电阻或许会无限大。”

玻尔和巴克拉的看法,让在场所有人沉思。

显然二者的理论都很有道理。

不过,好像极低温下,物质的性质,并没有什么特殊之处。

不管是持续减小也好,还是先减小再增大也好。

好像都普普通通,没有什么值得研究的。

反正绝对零度又达不到,金属的电阻又不可能变为零。

这让钱五师等人感觉有点沮丧。

会不会是李奇维教授看走眼了。

也许极低温这个研究方向,并不值得投入。

不过他们三人也没有什么抱怨情绪。

这种情况在科研界太正常了。

即便强悍如李奇维教授,他也不可能百分百成功。

在场的其他人也有类似的看法。

巴克拉早都知道李奇维在做低温研究了。

在他看来,这个方向属于典型的吃力不讨好。

低温环境的获取在这个时代是非常困难的。

不要以为把氦气液化很简单,这里面需要无数次的尝试,而且还有很大的危险。

低温下物质的性质,即便能发生变化,那也肯定在预料之中。

无非是变大变小而已。

在巴克拉看来,李奇维的这个方向估计要失败了。

他的心中感慨,没想到布鲁斯也有失败的一天。

最近物理学界风起云涌,不少人甚至觉得布鲁斯教授有点跟不上时代了。

如今,他的一个方向又遇到了问题。

估计心里肯定有压力吧。

巴克拉朝着李奇维看去,只见对方深邃的双眼注视着汞的温度电阻曲线,似有精光闪烁。

巴克拉心中一惊,刚刚李奇维的气势,让他有点颤抖。

好像他自己是一个说错话的幼稚孩童。

此时,会议室的所有人都感受到一种压迫感。

他们不约而同朝着主位看去。

李奇维以一种放松的坐姿,如君临天下一般,静静地听着议论声。

这时,声音越来越小,逐渐趋于安静。

然后,李奇维终于开口了。

“五师,金和铂的实验可以暂停。”

“金属的电阻不可能固定为一个常值。”

“我认为是金属中的杂质,对实验结果造成了影响。”

“而汞通过蒸馏法可以无限提纯。”

“你接下来要使用极限纯度的汞去做实验。”

这时,场内众人不由得震惊。

果然不愧是布鲁斯教授,一眼就看出了问题所在。

他们怎么没有想到是杂质的原因。

这时,李奇维又继续说道:

“五师,做实验不能靠猜测。”

“你只是主观认为汞和金、铂的性质应该一样。”

“但是你并没有理论支持。”

“汞既然在还能继续电阻下降,那就试试更低温。”

“有量子比热的例子在前,说明低温环境下,一定会发生某些量子层面的变化。”

“4K不够就3K,3K不够就2K。”

“一定要做到极限。”

“平时做实验总是差一点差一点,到了真正关键的时候,就会也差一点。”

“而差一点,很可能就会与伟大的发现失之交臂。”

李奇维振聋发聩的话,让在场的所有人浑身一震。

这就是顶级物理学家的魅力。

永不言弃!

永远挑战极限!

钱五师等人忽然感觉到羞愧。

他们那么快就想要放弃,而李奇维教授却从未言败。

是啊,明明汞和金、铂不一样,为什么不继续做下去呢。

这是潜意识在作怪。

钱五师三人此刻才感受到李奇维那纯粹的科学热情。

同时能为得到对方的教诲而幸运。

几十年后,钱五师几人早已是学界泰斗,德高望重。

但是每次公开场合,他们都会提到这一次的会议。

“没有李奇维教授的严格,就没有后来的我们。”

这次会议,让所有人看到了布鲁斯教授严厉的一面。

尤其是那些学生,不管是玻尔,还是沙德勒,都害怕极了。

李奇维说话的时候,他们连呼吸都停止了。

尤其是沙德勒,心中默念:以后我当教授了,我也要开大会!

但是这种严厉,却不是针对个人,而是帮助学生发现问题,解决问题。

很快,钱五师等人就会因为此次的严厉,而永远膜拜他们的导师。

甚至玻尔等人跑到办公室,想让李奇维也骂他们一顿。

-----------------

1910年7月30日,李奇维正在办公室审阅文件。

忽然,房间外出现了嘈杂声。

好像是钱五师和玻尔等人的声音,后来又出现了巴克拉和沙德勒的声音。

声音越来越大,而且朝着办公室移动。

李奇维会心一笑,小伙子们终于做出来了吗。

“不行,我要保持淡定,区区一个超导而已,不值一提。”

这时,办公室外响起敲门声。

“进。”

轰!

钱五师带头,后面乌泱泱跟着十几号人。

每个人的脸上都充满了不可思议,还有止不住的笑容。

钱五师激动的眼角都有了泪花,他兴奋地呼喊道:

“教授,我们做出来了!我们做出来了!”

李奇维脸上带着浓浓的笑意,他没有打断钱五师,而是让对方好好发泄情绪。

好一会儿,钱五师才平静下来,他颤抖地说道:

“我用提纯后的汞做实验,发现在与之间,汞的电阻减少的极快。”

“在时,汞的电阻突然变为了零!”

“汞的电阻竟然在没有达到绝对零度的情况下,就变为零了,这太不可思议了。”

“后来,我又实验了其他几种金属。”

“锡在时,电阻会变为零;铅在时,电阻也会变为零。”

“教授,我们发现了一个新现象。”

“金属的性质,在极低温下,真的会发生特殊的变化。”

此刻,办公室内所有人都变得极度亢奋。

哪怕是学生们,也能知道,这绝对是一个诺奖级成果。

而且是那种毫无争议,必然能得诺奖的那种。

毕竟诺奖级成果,不代表一定能得诺奖。

非绝对零度的情况下,电阻为零!

这代表什么,所有人都能想象。

金属的发热问题,一直都是能源损耗的关键。

而发热的本质就是因为电阻的存在。

如果电阻不存在了,那岂不是以后的电能都可以百分百传输。

而且物理学家们想的更加长远。

巴克拉和沙德勒师徒俩,在人群中,简直对李奇维佩服的五体投地。

“布鲁斯教授,实在是太可怕了。”

“正常人在面临压力的情况下,面对那种实验结果,早都应该心烦意乱才对。”

“但是他却如定海神针一般,一句做实验不能总是差一点,几乎快要成了物理系的口头禅。”

这一刻,所有人才感受到李奇维的伟大之处。

巴克拉感慨:“布鲁斯教授成功的关键,除了他惊才绝艳的头脑,还有那追求极限的精神!”

在场的人之所以同样高兴,是因为这是在国王学院做出的成果。

未来这个成就获得诺奖后,国王学院的名气必将水涨船高。

他们也感到与有荣焉。

出门在外,可以自豪地说出:“我是国王学院物理系毕业的。”

李奇维看着众人兴高采烈的样子,心中也觉得开心。

这时,钱五师忽然说道:“教授,要不你给这个现象命名吧。”

“接下来发表论文我们也好称呼。”

说完,钱五师嘿嘿一笑。

玻尔几人顿时一怔,心道钱五师你是真会拍马屁啊。

不行,他们也得想好怎么去拍。

李奇维笑了笑,说道:“既然是金属的电阻变为零,那就说明有超级导电性。”

“就把这种现象叫【超导】吧。”

钱五师三人品味这个词,觉得非常好。

又形象又大气。

当即决定以超导的名义发表论文。

给玻尔等人看的酸溜溜的,口水都要羡慕地掉下来了。

1910年8月20日,《自然》连夜加刊,在封面上发表了钱五师三人的论文。

同时论文的通讯作者一栏,布鲁斯的名字赫然在列。

如今别人在《自然》上发表论文,自然有各种审核。

但是李奇维只要一句话就行。

论文中首次发现了金属在极低温下,其电阻会突然变为零的现象,并命名为“超导”。

论文一经发表,瞬间在物理学界引起巨大轰动。

这一次的影响比劳厄的X射线还要大。

因为这简直就是开辟了一个全新领域。

而且还是那种具有无穷应用潜力的领域。

轰!

举世震动!

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