|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
EN ÖNEMLİ BİLİMSEL KEŞİFLER
süperiletkenlik. Bilimsel keşfin tarihi ve özü
Rehber / En önemli bilimsel keşifler Antik çağda bile, maddenin toplanma durumunun dış koşullara bağlı olduğu kaydedildi. En çarpıcı ve açıklayıcı örnek, suyun buza ve buhara dönüşmesidir. Gaz (amonyak) ilk olarak 1792'de Hollandalı fizikçi M. van Marum tarafından sıvılaştırıldı. Michael Faraday1823'ten başlayarak, birkaç gazı aynı anda sıvı hale getirdi: klor, kükürt dioksit ve karbon dioksit. Ara gazlar oldukça yüksek bir sıcaklıkta sıvılaştığı için işlem zor değildi. Gerçek gazlar başka bir konudur. Onları sıvı hale dönüştürmeyi başarmaları elli yıldan fazla sürdü. 1877'de R. Pictet ve L. Calete sıvı oksijen ve sıvı nitrojen elde etti. Endüstriyel ölçekte, havanın sıvılaştırılması Alman mühendis K. Linde tarafından sadece 1895'te gerçekleştirildi. Şimdi, önceden hazırlanmış şemaya göre, başka herhangi bir gazı sıvı duruma aktarmak kolay olacak gibi görünüyordu. Ama orada değildi. Aslında, gazların büyük çoğunluğu genleşme sırasında soğur. Bununla birlikte, inatçı hidrojen, neon ve helyum "dürüst olmayan" davranır - genişlerken ısınırlar. On dokuzuncu yüzyılın sonlarına doğru bir çıkış yolu bulundu. Sıvı hidrojen ve helyum elde etmek için onları yalnızca nispeten düşük bir sıcaklığa önceden soğutmanız gerektiği ortaya çıktı. Krakow'da Olshevsky, Hollanda'da Kamerling-Onnes ve İngiltere'de Dewar aynı anda sıvı hidrojen elde etmeye çalıştı. Dewar bu yarışmayı kazandı: 10 Mayıs 1898'de 20 santimetreküp sıvı hidrojen aldı. Birkaç ay sonra katı hidrojen elde etmeyi başardı. Mutlak sıfırdan sadece 14 derece ayırdı. Parlak zihin, mükemmel deneyci sanatı ve mükemmel bilgi, James Dewar'ın kriyojenik teknolojinin öncülerinden biri olmasına yardımcı oldu. Hem terimin kendisinin (Yunanca "kryos" - soğuktan) hem de ünlü "Dewar gemisi" nin ona ait olması dikkat çekicidir. Ancak helyum inatla teslim olmayı reddetti. Leiden Üniversitesi'nden Dr. Heike Kamerling-Onnes'in (9-1908) helyumu sıvılaştırdığı haberi 1853 Temmuz 1926'e kadar ulaştı. Dewar'ın sezgisine ve becerisine, büyük bir organizatörün yetenekleriyle bir sistemle karşı çıktı. 29 yaşında yöneticisi olduğu Leiden'deki ünlü Kamerling-Onnes laboratuvarı, XNUMX. yüzyılın araştırma enstitüsünün ilk modeli olarak adlandırılıyor. R. Bakhtamov, "Deneyin sonunda Kamerling-Onnes katı helyum elde etmeye çalıştı. Başarısız oldu. Daha sonra 1,38 dereceye ve ardından 1,04 Kelvin dereceye ulaştığında başarısız oldu. Bunun nedenleri Bununla birlikte, garip bir fenomen, kendisini geri adım atmaya zorladı ve planlanan programın bir sonraki noktasına - helyum sıcaklığında metallerin özelliklerini incelemeye - geçti. Onnes, altının, platinin ve cıvanın elektrik direncini ölçtü. Ve sonra sürprizler başladı. 28 Nisan 1911'de Hollanda Kraliyet Akademisi'ne cıva direncinin o kadar düşük bir değere ulaştığını ve "enstrümanların bunu algılamadığını" bildirdi. 27 Mayıs'ta mesaj netleştirildi: cıvanın direnci kademeli olarak değil, keskin bir şekilde, aniden düşüyor ve o kadar çok düşüyor ki, "direncin ortadan kalkması" ndan söz edilebilir. Mart 1913'te yayınlanan bir makalede Onnes, "süper iletkenlik" terimini ilk kez kullandı. 11 yıl sonra, bu garip fenomende bir şeyler anlamaya başlayacak. 50 yıl içinde, fenomen tamamen olmasa da açıklanacak. Onnes birkaç kez oldukça garip başka bir fenomen gözlemledi - alışılmadık derecede yüksek bir helyum hareketliliği. Ama zaten o kadar doğal değildi ki, Onnes bir şeyi anlamaya bile çalışmadı. Mutlak sıfıra giderek daha da yaklaşarak çizgisine devam etti. Özünde tek bir yöntem kullandı: sıvı helyumun buhar basıncını azaltmak için gittikçe daha güçlü pompalar kurdu. Sonunda, Onnes 0,83 Kelvin'e ulaştı. Sınır gibi görünüyordu. Bununla birlikte, Nisan 1926'da - Kamerling-Onnes'in ölümünden iki ay sonra - Kanadalı William Gioka fikrini geliştiren Amerikalı profesör Latimer, yeni bir manyetik soğutma yöntemi önerdi. 1956'da Oxford'dan Francis Simon, 0,00001 Kelvin derecelik bir sıcaklık elde etti; bu, mutlak sıfırın yalnızca yüz binde biri üzerindeydi." Şaşırtıcı bir şekilde, helyumun sıvılaştırılmasından sadece otuz yıl sonra, en egzotik özelliği olan süperakışkanlık, binlerce deney yapılmasına rağmen keşfedildi. Ancak bir gün bir grup Kanadalı bilim adamı, sonuç çıkarmayı kararlı bir şekilde reddederek bir açıklama yapmaya cesaret etti. "Yeni bir fenomen hakkında doğru sonuca varmak," dediler, "birinci sınıf öğrencisi için bile zor değil. Ancak yalnızca olgun ve deneyimli fizikçiler, bir sıvının termal iletkenliğinin aniden ortaya çıktığını oldukça ciddiye alabilirler." milyon kat artar.” 1938'in başlarında Nature iki makale yayınladı. Bunlardan biri bir Sovyet bilim adamına aitti. P.L. kapitsave diğeri Cambridge Üniversitesi'nden Allen ve Mizenar'a. Sonuçları ve sonuçları örtüşüyordu: sıvı helyum akışı neredeyse tamamen viskoziteden yoksundur. Genel kabul görmüş "süper akışkanlık" teriminin sahibi Kapitsa'dır. Çarpıcı bir şekilde, bir metalin helyum atomları ve serbest elektronları aynı şekilde davranır. Bu keşif, her iki fenomeni birbirine bağlamayı mümkün kıldı: bir iletkendeki elektron akışının süperiletkenliği ve süperakışkanlığı. Süperiletkenlik yüzyılın başında keşfedildi, ancak ancak 1957'de Bardeen, Cooper ve Schriefer süperiletkenlik fenomeni için kendi adlarını taşıyan bir teori (BCS teorisi) inşa ederek tatmin edici bir açıklama yapabildiler. Regge kitabında "Bir süperiletkende ne olur?" diye soruyor. "Bu sorunun tam yanıtı uzun ve karmaşıktır. Normalde, iki elektron bir boşlukta birbirini iter, ancak bir metalde, çekirdeklerin pozitif yükleri onu korur. elektronların negatif yükleri ve itme neredeyse tamamen ortadan kalkabilir.Birçok durumda taramanın eksik olduğu ortaya çıkar ve daha sonra süperiletkenlik gözlenmez. Bazı durumlarda, kafes bir elektronun etrafında küçülür, böylece o elektronu saran ve diğer elektronları çeken bir pozitif yük bulutu oluşturur. Sonuç, elektronlar arasında hafif bir çekimdir. Bu çekim zayıf olduğu için elektronların sadece çiftler halinde hareket etmesine neden olur; bu nedenle, kimyasal olana benzer, ancak binlerce kez daha zayıf bir bağ vardır. Sonuç olarak, bir Cooper çifti "iki elektronlu" bir moleküle benzer ve süperiletkenlik durumuna geçiş, bir elektron gazının bu tür "moleküllerden" oluşan bir gaza dönüşümü olarak düşünülebilir. Benzer bir fenomen kimyada da meydana gelir: örneğin, diatomik oksijen ısıtılırsa, soğutulduğunda yeniden birleşebilen tek atomlara ayrılır. Metalde hareket eden elektron gazı, "yoğuşma" diyeceğimiz Cooper çiftlerinden oluşan bir sıvıya yoğunlaşır. Böyle bir çiftin yarıçapı, komşu atomlar arasındaki mesafeden (birkaç angstrom) çok daha büyük olan yaklaşık 300 angstromdur. Cooper çiftlerinden oluşan bir denizde, çiftlerin kendisinden daha kısa dalgalar veya dalgalar hayal etmek zordur. Bu nedenle, boyutları on angstromdan fazla olmayan kafes homojensizlikleri, kondensat akışı için engel teşkil etmez ve hiçbir enerji kaybı olmaz. Süperiletkenliğin ana nedeni budur." Bu keşfin tüm sonuçlarını hayal etmek hala zor. Süperiletkenliğin etkisi, yüksek hızlı Japon Maglev trenlerinde zaten başarıyla kullanılmıştır. "Benzersiz özelliklere sahip süper iletken manyetik sistemler oluşturuldu ve çalışıyor" diye yazıyor R. Bakhtamov. "Örneğin Lockheed, 85 kilogram ağırlığında ve 15 oersted manyetik alan üreten bir elektromıknatıs yaptı. 30-40 bin oersted alanlı ve yaklaşık 4 metrelik en büyük süperiletken mıknatıslar halihazırda Avrupa ve Amerika'daki bir dizi hızlandırıcı laboratuvarında çalışıyor, 170 bin oersted'e kadar alana sahip mıknatıslar oluşturuldu. En büyük elektrikli makineleri - süper iletken uyarma sistemlerine sahip turbo ve hidro-jeneratörleri - oluşturmak için çalışmalar devam ediyor. Süperiletkenler, bilgisayarların yaratılmasında tamamen yeni olanaklar sunuyor. Süper iletken sistemlerdeki akım, muazzam miktarda veri depolayabilen ve onu inanılmaz bir hızda yayınlayabilen ideal bir depolama aygıtıdır... 18–20 derece Kelvin'de süper iletkenliği koruyan alaşımlar zaten elde edilmiştir. En az 100 Kelvin derece sıcaklıkta özelliklere sahip olacak bir maddenin yaratılması, elektrik mühendisliğinde bir devrime yol açacaktır. Modern bilim, görevin gerçek olduğuna ve çözümünün sonuçlarının tek kelimeyle tanımlanacağına inanıyor - harika. Yazar: Samin D.K.
▪ Termodinamiğin ikinci yasası
Dokunma emülasyonu için suni deri
15.04.2024 Petgugu Global kedi kumu
15.04.2024 Bakımlı erkeklerin çekiciliği
14.04.2024
▪ LT1990 Mikro Güç Diferansiyel Amplifikatörü ▪ TPS65023 - DaVinci için yeni güç kontrolörü ▪ Astronotlar için Çernobil mantarı ▪ Bir kredi aracının uzaktan ateşleme kilidi
▪ Art of Audio web sitesinin bölümü. Makale seçimi ▪ Joseph Addison'ın makalesi. Ünlü aforizmalar ▪ makale Richter ölçeğinde ne ölçülür? ayrıntılı cevap ▪ makale Av düğümü. Seyahat ipuçları ▪ makale Rüzgar enerjisinin birikmesi. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale Sıkıştırılmış iğne. Odak Sırrı
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
İlginç makaleler öneriyoruz bölüm 
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri