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星空大讲堂(第17期) ——“超导技术及其应用”

来源:山西农业大学信息学院三达书院 作者:三达书院

三十年前,人们之间的远程交流主要还是靠书信,如今,无论相隔多远,一个信息一秒便可以传到对方身边;三十年前,人们外出还是靠步行,如今,汽车已经进入到千家万户;三十年前,人们对旅游还没有概念,如今,人们几个小时便能够跨越半个地球。我们生活在这个日新月异、飞速发展的科技时代,对于这些改变我们生活的科学技术,大家都了解吗?本次我们邀请到了公共课教学部的武秀荣老师,10月9日17:00在三达书院意空间,吴秀荣老师将为同学们讲解超导技术,感受超导技术为我们的生活带来的便捷。

超导被荷兰物理学家昂纳斯首次发现,他为了研究金属在低温下的属性,选用水银及其它几种不同金属进行实验,从而发现了一种普遍现象——超导态,昂纳斯也因发现超导现象而荣膺诺贝尔奖。自此,超导研究被众多科学家所青睐,超导发展的速度不断提升。

对于超导的物理特性,武老师提到满足超导态的三大临界条件:临界温度、临界电流和临界磁场;武老师通过物理关系式、迈斯纳效应及相应图像,分别对三个临界条件进行了具体阐述,并且得出三者之间密切相关,相互制约。昂纳斯的实验并未在其发现超导电性后停止,而是继续进行了“昂纳斯持久电流实验”,在之后的很长一段时间,许多人重复这个实验,并最终发现超导体内部电流永远不会消失。为了正确解释超导现象,巴丁、库柏和施里弗三位科学家发表了BCS理论,为超导发展做出巨大贡献,并且三人在1972年获得了诺贝尔物理学奖,超导技术慢慢步入人们的生活。

超导技术的应用十分广泛,涉及输电、电机、交通运输、微电子和电子计算机、生物工程、医疗、军事等领域,这种新技术军民兼用,可研制出“双重”产品,将获得极大的社会效益和军事效益。武老师通过新闻视频,为我们简单举例说明:我国高速飞行列车正在研制当中,其行驶速度可达4000km/h,也就是说,从北京到天津,仅需三分钟;从北京到上海,仅仅二十分钟左右便可到达,并且不受天气影响,无需消耗任何化石燃料。而超导技术便是其核心技术之一,再次证明了超导技术的重要性、高效性。

在未来,超导技术将会作为科研热门话题,一直伴随着我们的生活,同样,我们也期待着,生活会因超导技术的发展而变得更加丰富多彩。

(撰稿:田昊璋、李勇璋 摄影:陈昊)

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