Материалы размещены исключительно с целью ознакомления учащихся ВУЗов, техникумов, училищ и школ.
Главная - Наука - Биология
Карцев Владимир - Приключения великих уравнений

Скачать книгу
Вся книга на одной странице (значительно увеличивает продолжительность загрузки)
Всего страниц: 93
Размер файла: 616 Кб
Страницы: «« « 79   80   81   82   83   84   85   86   87  88   89   90   91   92   93  »

сверхпроводник, они отражаются от него, как  солнечные  лучи  от  зеркальной
поверхности. В свинцовом "зеркале" образуется магнитное отражение, магнитный
двойник магнита.
   Под  северным  полюсом  магнитика  появляется   "магнитное   изображение"
северного полюса, под южным  полюсом  -  южного.  Настоящий  полюс  и  полюс
"изображения" начинают отталкиваться. Сила отталкивания  возрастает  до  тех
пор, пока не станет  равной  весу  магнитика;  и  тогда  магнитик  повиснет.
Повиснет безо всяких опор.
   Упомянем к слову, что принцип "магнитного зеркала"  начал  сейчас  широко
использоваться  в  приборостроении.  Очевидно,  что  таким  образом,  можно,
например, подвесить вращающиеся или перемещающиеся друг  относительно  друга
части прибора - это сразу же наводит на мысль о "магнитных  подшипниках",  в
которых отсутствует трение. Подшипники без трения  могут  сослужить  большую
службу, например, в прецизионных гироскопах. Образцы  таких  гироскопов  уже
построены и испытаны.
 
 
   "Гроб Магомета" - магнитик, парящий над сверхпроводящей чашей.
 
   Так вот особенность сверхпроводников  -  "эффект  Мейснера"  -  заставила
подумать  о  том,  каким  правилам  должны  подчиняться   "сверхпрово-дящие"
электроны, если уж они не подчиняются закону Ома.
   Стала ясна и недостаточность  определения  сверхпроводников  как  обычных
проводников, но с нулевым сопротивлением.
   Из уравнений Максвелла, если их решить для случая нулевого сопротивления,
эффект Мейснера  никак  не  получался.  С  другой  стороны,  если  учесть  в
уравнениях Максвелла нулевое магнитное поле внутри сверхпроводников  (эффект
Мейснера), то не получается нулевое сопротивление...
   В 1935 году, через два года после открытия  эффекта  Мейснера,  в  печати
появилась статья английских физиков Ф. и Г. Лондонов, предложивших дополнить
уравнения Максвелла еще двумя уравнениями, которые учитывали бы наличие двух
сортов электронов и одновременно - эффект Мейснера.
 
 
   А. А. Абрикосов.
 
   Новые уравнения получили название  уравнений  Лондонов.  Их  до  сих  пор
широко используют для анализа процессов в сверхпроводниках.
   Конечно,  уравнения  Максвелла  не   отменились   уравнениями   Лондонов.
Последние,  если  можно  так  выразиться,  "ответвились"   от   максвелловых
уравнений для анализа явлений  в  конкретной  области  -  сверхпроводимости,
точно так  же,  как  ответвилась  от  уравнений  квантовая  электродинамика,
призванная изучать процессы в микромире.
   А уравнения Максвелла пока что остаются незыблемым языком физиков на  все
времена.
   Следующий шаг  в  развитии  теории  сверхпроводимости  был  сделан  почти
одновременно советским физиком лауреатом Ленинской премии академиком  Н.  Н.
Боголюбовым и американскими учеными Бардином, Купером и Шриффером.
   Теория, разработанная ими, необычайно сложна даже для физиков.  Например,
в работах Николая Николаевича Боголюбова, посвященных  теории,  на  печатной
странице можно прочесть лишь два-три "человеческих" слова, да  и  то  таких,
как "известно, что..." "следовательно", "итак, имеем",  "что  и  требовалось
доказать", а остальное  -  роторы,  дивергенции,  дифференциалы,  интегралы,
лапласианы, якобианы и прочий высший пилотаж абстрактной математики.
   Теория Н. Н. Боголюбова и теория Бардина, Купера и Шриффера (теория  БКШ)
сводятся,  грубо  говоря,  к  предположению  о  том,   что   сверхпроводящие
электроны, в противовес обычным, объединены в пары,  тесно  связанные  между
собой. Разорвать пару и разобщить электроны трудно.  Такие  связи  позволяют
электронам  двигаться  в  материале,  помогая  друг  другу  и  не   встречая
электрического сопротивления.
   И, наконец, последним достижением в разработке  теории  сверхпроводимости
являются  работы  члена-корреспондента  АН  СССР  А.   А.   Абрикосова.   Он
теоретически подтвердил давнюю  догадку  Л.  В.  Шубникова  о  преимуществах
сверхпроводящих сплавов перед  сверх-проводящими  металлами.  За  разработку
теории А. А. Абрикосов удостоен в 1965 году Ленинской премии, а теория  ГЛАГ
- (Гинзбург - Ландау - Абрикосов - Горьков) получила мировое признание.
   Итак,  теория  разработана,  она  утверждает,  что   в   металлургических
лабораториях  со  дня  на  день  должны  родиться  сплавы  с  предсказанными
Абрикосовым чудесными свойствами...
   И вот в 1961 году американский физик Кунцлер,  исследуя  сплав  ниобия  с
оловом,  обнаруживает  совершенно  фантастические  сверхпроводящие  свойства
этого соединения. Оказалось, что даже самое  сильное  магнитное  поле  в  88
тысяч эрстед, имевшееся тогда в Соединенных Штатах,  не  в  силах  разрушить
сверхпроводимость сплава.
   Путь  к  сверхпроводящим  магнитам,  сверхпроводящим   электротехническим
устройствам был открыт...
   Уже через несколько лет были созданы магниты, о  которых  Камерлинг-Оннес
мог  только  мечтать:  сверхпроводящие,  легкие,   дешевые,   небольшие   по
габаритам, поистине "волшебные" магниты с полем сначала 102, а затем 120,  а
потом и 170 тысяч эрстед.
   Мест приложения  силачам  сколько  угодно.  Возьмем  для  примера  мощную
электрическую машину. Она тем мощнее,  чем  сильнее  у  нее  магниты  -  при
сверхпроводящих магнитах можно резко сократить размеры  электрооборудования.
То же, в принципе, относится и к трансформаторам, ведь  их  обмотки  -  тоже
магниты, только переменного тока.
   Расчеты советских и американских  ученых  показали,  что  сверхпроводники
выгодно использовать в дальних  линиях  электропередач.  Оказалось,  что  по
сверхпроводящему кабелю всего лишь с руку толщиной можно было бы передавать,
например, всю  электроэнергию,  потребляемую  такой  индустриально  развитой
страной, как Соединенные Штаты Америки.
   Уже созданы  и  испытаны  первые  сверхпроводящие  линии  электропередач,
электрические машины, трансформаторы, плазменные генераторы,  вычислительные
машины, измерительные приборы. Сверхпроводники верно служат человеку, где бы
он ни находился, - на земле, в воздухе, в космосе или под водой.
   Кто сделал все это? Кто совершил открытие? Кого благодарить за  еще  одно
благо,  поставленное  на  службу  людям?  Гейке  Камерлинг-Оннеса?   Ландау?
Лондонов? Шубникова? Абрикосова? Кунцлера? Все они внесли свой вклад  в  это
открытие. И предтечи их - Фарадей,  Максвелл,  Кальете,  Пикте,  Ольшевский,
Дьюар - тоже должны быть названы здесь... А  лаборанты,  рабочие,  инженеры,
научные сотрудники? Многие тысячи, десятки тысяч людей долгое время работали

Страницы: «« « 79   80   81   82   83   84   85   86   87  88   89   90   91   92   93  »
2007-2013. Электронные книги - учебники. Карцев Владимир, Приключения великих уравнений