انتشار این مقاله


دستاوردهای عظیم(۴۳): ابررسانا

در بیشتر موارد، هنگام عبور جریان الکتریسیته از سیم فلزی، سیم حتی اگر جزئی کمی گرم‌تر می‌شود. گاهی اوقات سیم داغ می‌شود زیرا سیم نسبت به عبور جریان مقاومت نشان می‌دهد. از آنجایی که عبور از سیم برای الکترون‌ها دشوار است بنابراین قسمت اعظم انرژی آن‌ها به گرما تبدیل می‌شود. لوازمی مانند تستر، گرمازاهای الکتریکی […]

در بیشتر موارد، هنگام عبور جریان الکتریسیته از سیم فلزی، سیم حتی اگر جزئی کمی گرم‌تر می‌شود. گاهی اوقات سیم داغ می‌شود زیرا سیم نسبت به عبور جریان مقاومت نشان می‌دهد. از آنجایی که عبور از سیم برای الکترون‌ها دشوار است بنابراین قسمت اعظم انرژی آن‌ها به گرما تبدیل می‌شود. لوازمی مانند تستر، گرمازاهای الکتریکی و اتو از همین مکانیسم بهره می‌برند. با این حال، این تولید گرما در سیم‌های برق مسافت طولانی و دیوارهای خانه مشکل‌ساز است. زیرا به علت مقاومت الکتریکی در سیم‌کشی، مقدار زیادی انرژی تلف می‌شود و حتی ممکن است باعث آتش‌سوزی شود.

اگر ماده‌‌ای با مقاومت کم وجود داشت انتقال انرژی بسیار کارامدتر بود. به نظر می‌رسد که موادی با مقاومت الکتریکی صفر وجود دارد؛ این مواد ویژه ابررسانا نامیده می‌شود. با این حال، تا کنون، تمام ابررساناهای شناخته‌شده تنها در دماهای بسیار پایین شروع به نمایش ابررسانایی می‌کنند بنابراین هنوز برای انتقال مسافت طولانی برق با ابررساناها آماده نیستیم. اما ابررسانا هنوز هم بسیار شگفت انگیز هستند و در حال حاضر کاربرد زیادی دارند؛ از قطارهای مغناطیسی تا تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) از درون بدن انسان!

کشف ابررساناها

برای این کشف باید از فیزیکدان هلندی، Heike Kamerlingh Onnes تشکر کنیم.

در سال ۱۸۸۲،Onnes  پروفسور فیزیک تجربی دانشگاه Leiden هلند شد. او پس از راه‌اندازی آزمایشگاه خود در لیدن، بسیار علاقه‌مند به مطالعه رفتار مواد در دماهای بسیار پایین بود و ادامه‌ی زندگی خود را به این کار اختصاص داد.

Onnes روی تولید هلیوم مایع کار می‌کرد و در سال ۱۹۰۸ موفق شد. او نمونه‌ی کوچکی از هلیوم را تا دمای صفر مطلق که کمترین دمایی است که دانشمندان توانسته‌اند به آن برسند، سرد کرد.


مقاله مرتبط: دستاوردهای عظیم (۲۶): صفر مطلق


سپس توجهش را به بررسی خواص الکتریکی مواد هنگام رسیدن دمای آن‌ها به صفر مطلق معطوف داشت. هنگام کار با جیوه متوجه شد که با کاهش دما مقاومت آن رفته رفته کاهش می‌یابد و هنگامی که به دمای ۴.۱۹ کلوین رسید، اتفاق غیر منتظره‌ای رخ داد! ناگهان تمام مقاومت جیوه از بین رفت. یعنی در دمای زیر ۴.۱۹ کلوین، جیوه تبدیل به ابررسانا می‌شود.

پیش از آن هیچکس چنین چیزی را پیش‌بینی نکرده بود، حتی خود Onnes نیز از نتایج شگفت‌زده شد. او بارها و بارها این آزمایش را تکرار کرد و هر بار همین اتفاق افتاد. در نهایت، متقاعد شد که این پدیده واقعی است و نتایج خود را در سال ۱۹۱۱ منتشر کرد. او طی چند سال بعد نشان داد که ابررسانایی فقط مختص جیوه نیست و فلزات دیگری مانند سرب و قلع نیز در دماهای بسیار پایین به ابررسانا تبدیل می‌شوند.

فاطمه مسیب‌پور


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *