Ровно 100 лет назад было открыто явление сверхпроводимости

Главной темой апрельского номера журнала PhysicsWorld стало 100-летие со дня открытия сверхпроводимости. Несмотря на замечательные прорывы в исследовании этого интересного физического явления, многие его аспекты до сих пор неизвестны.

Напомним, что явление сверхпроводимости при сверхнизких температурах было открыто 8 апреля 1911 года голландским физиком Хейке Камерлингом-Оннесом (Heike Kamerlingh Onnes). Он стал заниматься этой проблемой в 1893 году. Ровно 100 лет назад он и его коллеги обнаружили, что при 3 градусах Кельвина (около -270 С) электрическое сопротивление ртути практически равно нулю. Это явление было совершенно неожиданным и не могло быть объяснено существовавшими тогда теориями.

В журнале отмечается, что только год назад стала известна точная дата открытия и та фраза, которую ученый занес в свою записную книгу. «Kwik nagenoeg nul» («Ртуть практически до нуля»), – вот что записал Оннес в этот день. Об этом стало известно благодаря работе исследователя Петера Кеса из Лейнденского университета, внимательно изучившего тетради с записями Оннеса. Явление сверхпроводимости волновало лучшие умы науки, включая Поля Дирака, Ричарда Фейнмана и Альберта Эйнштейна. Последний в 1922 году заметил, что прогресс в изучении этого сложного явления может пока основываться лишь на экспериментах, т.к. ученые еще далеки от понимания квантовой механики сложных систем. Эксперименты по-прежнему играют важную роль в изучении сверхпроводимости.

Тема номера начинается статьей Пауля Майкла Гранта (Paul Michael Grant), который описывает ключевые этапы в изучение сверхпроводимости, начиная с апреля 1911 года. Затем в журнале приводится список «великолепной пятерки» самых важных применений и проявлений сверхпроводимости. В него вошли: сверхпроводимые кабели, магнитный резонанс в медицине – ЯМР-томографы, физика высоких энергий, вращающиеся механизмы – двигатели и генераторы и темная материя.

В свою очередь, Стивен Бланделл (Stephen Blundell) напоминает о «забытых братьях» – Фрице и Хайнце Лондонах, давших первое теоретическое объяснение того, как ведут себя сверхпроводники. Целый журнальный разворот отводится хронологии открытий, научных прорывов и Нобелевских премий, полученных за изучение этого интересного явления. Первооткрыватель сверхпроводимости Оннес получил премию в 1913 году, из отечественных ученых высшая научная награда была вручена Льву Ландау в 1962 году, Виталию Гинзбургу и Алексею Абрикосову в 2003.

Тед Форган (Ted Forgan) рассказывает, как сейчас обстоит дело с высокотемпературной сверхпроводимостью, открытой 25 лет назад. Завершает главную тему номера статья Лоры Грин (Laura H Greene), которая считает, что ученые всего мира должны объединить усилия в поисках более удобного для использования нового класса сверхпрововодников. В журнале приводится таблица Менделеева с обозначением тех элементов (их пока 54), о которых за один век исследований стало известно, что они являются сверхпроводниками. Выпуск находится в свободном доступе, для его скачивания нужно лишь ввести свое имя и электронный адрес. Обложка журнала гласит «Сверхпроводимость: первые 100 лет».