Cтраница 2
И оказалось, что догадка Ландау ариадниной нитью приводит к объяснению сверхтекучести гелия. Это следует из самой картины энергетического спектра, такого, каким нарисовал его Ландау. [16]
При весьма низких температурах ( вблизи абсолютного нуля) открыты необычные свойства материи - сверхпроводимость некоторых металлов, сверхтекучесть гелия и другие. [17]
Поскольку еще не истек 50-летний срок хранения документации нобелевских комитетов, мы пока мало что знаем о номинировании открытия сверхтекучести гелия в 50 - х годах. Знаем лишь по документам из личного архива Нильса Бора в Копенгагене, что тот дважды выдвигал обоих претендентов, Капицу и Ландау, в 1956 и 1960 годах. [18]
Мы уже отмечали, что техника работы с аномальными средними типа pi впервые была разработана [53] именно в связи с задачей о сверхтекучести гелия. Аналогичные релятивистские модели появились значительно позднее. [19]
Сердечно благодарен Вам за Ваше любезное письмо с копией заметки, посланной Вами в Nature, о Вашем великолепном и очень важном открытии сверхтекучести гелия ниже точки перехода. [20]
При температурах, близких к абсолютному нулю, проявляются весьма необычные свойства веществ, такие как сверхпроводимость металлов, т.е. почти полное отсутствие электрического сопротивления, и сверхтекучесть гелия, т.е. почти полное исчезновение вязкости. [21]
И это предел: мешает сверхтекучесть гелия. А вот легкий изотоп гелия - гелий - Ill не становится сверхтекучим до очень низких температур порядка 10 - 3 К. Гелий-Ill менее плотен, чем обычный гелий, кипит при более низкой температуре, и теплота испарения у него много меньше. Но когда физики изучили, что происходит, если смешать гелий - Ш и обычный гелий, то нашли способ понизить температуру еще ниже. Это позволило создать очень эффективную холодильную машину, называемую криостатом растворения, с помощью которой удается получить температуры порядка тысячных долей кельвина. Другой способ получения сверхнизких температур - магнитное охлаждение. Еще в 1926 г. ученые пришли к заключению, что температуры ниже 1 К могут быть достигнуты путем использования магнитных свойств парамагнитных солей. [22]
При охлаждении жидкого гелия ниже температуры 2 17 К, которая носит название К-точки, в нем возникает квантовая конденсация, отчасти напоминающая конденсацию куперовских пар в сверхпроводнике. Подобное конденсированное состояние, известное как сверхтекучесть гелия, или гелий II, характеризуется очень малым коэффициентом вязкости, большой теплоемкостью и хорошей теплопроводностью. В сверхтекучем гелии наблюдаются также большие значения коэффициента теплопередачи на границе с металлом. В связи с этим неоднократно высказывались предположения о возможности использования сверхтекучего гелия в качестве хладоагента для стационарной стабилизации сверхпроводящих магнитов. При таком подходе помимо увеличения запаса стабильности и коэффициента заполнения обмотки сверхпроводником возрастает критическая плотность тока в сверхпроводнике за счет понижения температуры. [23]
В свое время считалось, что гелий образует на поверхности какую-то особую пленку, ооладающую особыми свойствами, благодаря которым и происходит явление перетекания его. Ясно, что дело не в этом, а дело именно сверхтекучести гелия; аама пленка образуется и у всех других жидкостей. Если вода смачивает сосуд, то и вода поднимается по стенкам этого сосуда пленкой того же масштаба и может быть, даже большего, чем это имеет место у гелия, но ота пленка не может течь, она испытывает сопротивление, свехтекучий же гелий переползает при помощи этой пленки большими скоростями. [24]
Не будем здесь сколько-нибудь подробно останавливаться на содержании книги, поскольку уже оглавление дает об этом достаточное представление. В целом книга посвящена изложению основных экспериментальных данных о сверхпроводимости и о сверхтекучести гелия II, которое сопровождается довольно подробным освещением макроскопической теории. Последняя развивается в основном в упрощенной форме, но указываются также результаты более строгих расчетов. В какой-то мере это связано с тем, что книга была закончена в 1973 г. Правда, для русского ее издания авторы прислали несколько примечаний, не говоря об исправлении опечаток и дополнительных ссылках на литературу. [25]
Квантовая механика сегодня пронизывает всю физику. Она объясняет структуру и свойства твердых тел, излучение и поглощение света атомами, сверхтекучесть гелия и сверхпроводимость металлов. [26]
Так было произнесено слово сверхтекучесть. Собираясь обнаружить истоки и причины явно ненормальной сверхтеплопроводности, измеренной Кеезомами, Капица открыл действительно новое в физике явление - сверхтекучесть гелия II. Так и просится сравнение с Колумбом, который поплыл искать путь в Индию, а открыл Америку. Может, это сравнение несколько поверхностно. Потому что, хотя само явление сверхтекучести было неожиданным, Капица открыл его вовсе не случайно и быстро понял, что Америка - это Америка. [27]
Данный экскурс в историю науки характеризует низкую компетентность автора документа. Камерлинг-Оннес обнаружил явление сверхпроводимости в 1911 г., когда Капице было 17 лет и он только что окончил реальное училище, а жидкий гелий получил еще раньше, в 1908 г. Принципиально новое явление - сверхтекучесть гелия ( в документе ошибочно поименованное сверхпроводимостью) Капица обнаружил в 1938 г., через 12 лет после смерти Камерлинг-Оннеса. В 1978 г. за фундаментальные изобретения и открытия в области физики низких температур Капица был удостоен Нобелевской премии по физике. [28]
Обычная жидкость почти не просачивается сквозь такую щель; так ведет себя и гелий при температуре выше 2 19 К. Но едва только температура становится ниже 2 19 К, скорость вытекания гелия скачком возрастает по крайней мере в тысячи раз. Сверхтекучесть гелия приводит к еще более странному явлению. Гелий II способен сам вылезать из стакана или пробирки, куда он налит. [29]
Для наблюдения сверхтекучести изготовляется сосуд, в дне которого имеется очень узкая щель - шириной всего лишь в полмикрона. Обычная жидкость почти не просачивается сквозь такую щель; так ведет себя и гелий при температуре выше 2 19 К - Но едва только температура становится ниже 2 19 К, скорость вытекания гелия скачком возрастает по крайней мере в тысячи раз. Сверхтекучесть гелия приводит к еще более странному явлению. Гелий II способен сам вылезать из стакана или пробирки, куда он налит. [30]