在低溫物理學上,人類對溫度的探索,基本上是呈一個V字型過程。
從乾冰到液氧,再到液氮、到液氫,英國人之所以能一直走在低溫物理學的前列,主要功勞都要歸到戴維-法拉第實驗室的前任主任,杜瓦爵士身上。
可惜因為種種原因,在離最低溫度就差臨門一腳的時候,杜瓦被別人給搶了先。
就在杜瓦成功液化了氫氣前後的同一時間,之前被認為只存在於宇宙當中,從太陽光譜中發現的“太陽元素“氦”,也被人們成功地從地球上找到並分離了出來。
作為地球上最後一種還沒有被液化的氣體,液氦就成了這場低溫競賽的終點。
誰能最先找到液氦,誰就能奪得最終的勝利。
荷蘭萊頓大學的昂內斯教授,成為了那個笑到最後的人。
他最先液化了氦氣,打算在液氦的基礎上,繼續向溫度更低處出發。
然後他就在實驗中,偶然發現了水銀的超導現象。
於是人類對低溫物理學的探索,就此發生了轉折。
之前大家只是想要比,看誰能達到的溫度更低。
可是由於器材等因素的限制,再加上溫度越低,實驗進行的就越困難,大多數科學家們就開始轉變思路,尋找起超到臨界溫度更高的材料來。
但和當初的低溫競賽時不一樣的是,那一次是給定了目標,就看誰能先把氦氣液化。
而這一次,純粹是比誰的運氣更好,在那麼多個元素組成的週期表上,想要找到超導臨界溫度最高的一種,那麼無異於是大海撈針。
昂內斯1911年,發現超導效應的時候,就已經找到了臨界溫度為4.2開爾文的水銀。
兩年之後的1913年,他又找到了臨界溫度為7.2開爾文的鉛。
可是自那以後又過去了十幾年,人類能找到的超導臨界溫度最高的元素,仍然是這個7.2開爾文的鉛。
不過在這十幾年裡,人們對超導材料的探索,始終都在圍繞80號元素汞和82號元素鉛的周圍取得成果,在這些主族元素的範圍裡,陸陸續續地找到了錫、鎘、鋅的超導臨界溫度。
而常見的一些金屬,比如金銀銅鐵,鈉鎂鉀鈣等等,卻始終沒能在常壓下,發現它們當中存在超導效應。
陳慕武之前建議仁科芳雄,探索一下夾在汞和鉛之間的鉈元素的超導效應,也十分符合現在物理學家們探索超導臨界溫度的邏輯。
可能是因為材料很難尋找不太常見的緣故,還沒人把超導的目光投向到過渡金屬這裡,所以陳慕武就做了第一個吃螃蟹的人,讓老布拉格幫他尋找了一堆過渡金屬回來。
雖然從各種託關係找門路,千辛萬苦找來的那六種金屬材料裡,有五種都沒能在3開爾文在實驗環境當中,發現它們具有超導效應,可老布拉格依然喜上眉梢。
因為留在戴維-法拉利實驗室做低溫超導研究的不是別人,而是陳博士。
且不說他在理論物理學當中的各種天馬行空的奇思妙想,提出來各種稀奇古怪的理論,有一些被實驗驗證了,而有一些仍然處於爭論當中。
只說陳博士來到英國的這近三年時間裡,只要物理學實驗有他參與,不管這實驗是哪個分支學科的,那麼就一定會成功,未嘗敗績。
這次有關材料的超導效應研究,依然如此。
即使六種材料當中,五個都失敗了,可在僅存的那一種鈮元素上,陳博士和他的同伴們,成功地發現了超導效應的存在。
而且鈮的超導臨界溫度,成功超越了鉛元素的7.2開爾文,打破了他保持了十幾年的紀錄,9.2開爾文的“高溫”,已經十分逼近10開爾文的大關。
一直以來都保持悲傷的尼俄伯,這一次終於笑了一下。
老布拉格總覺得,自從陳博士來到戴維-法拉利實驗室之後,運氣也跟著重新回到了這裡。
他帶來的不僅是足以支援實驗室重建的經費,而且好像把全世界低溫物理研究的中心,又重新從荷蘭人手裡搶了回來。
如果杜瓦爵士能夠多活幾年的話,那麼他一定很樂意見到現在這種情況的。
不久之前,陳博士在實驗室裡發現了氫的同位素氫-2,就已經讓世界上大部分的物理學家和化學家們感到震驚。