記得,在
60多年前,我在南京第十中學(後來改為南京大學附屬中學)學習。在化學實驗室裡面,老師指導我們實驗「氫與氧化合成水」的實驗,印象深刻,至今不忘。
大概在上世紀
30-40
年代,原蘇聯科學家著手研製大型火箭,使用氫、氧作為火箭的燃料。在那個時期,遇到如何將火箭燃料液化儲存的問題。大家知道,氫與氧的液化過程都涉及到所謂的「低溫物理學」,也就是說,在絕對零度(
-273
攝氏度)的環境中究問題。超導與超流體都是低溫物理學的研究課題。
原蘇聯科學家皮卡察(
pyotrkapitsa
,1894-1984)
對低溫物理學有特特殊的貢獻,研製出氦(
helium
)的液化裝置。
氦是核聚變的產物,化學性質穩定,不活潑,是惰性氣體,沸點是
-269
攝氏度,十分接近絕對零度。研製氦的液化裝置意義重大,為此,皮卡察榮獲
1978
年諾貝爾物理獎。
在接近絕對零度的環境中
,液態氦表現出一些怪異的物理特性,比如:完全失去粘稠性(
viscosity
),沒有摩擦力。人們稱其為「超流體」(
superfluid
),可以永遠流動,不會停止
,如同超導現象。
液態氦在許多方面都有重要應用,比如「氬氦刀」,**肺癌。用針管將液態氦注入病灶(微創手術),快速凍結患癌組織,殺死癌細胞,然後用氬氣逐步公升溫,接連反覆數次
,使患者**。氬氦刀是腫瘤患者的大救星。
在核聚變
(托卡馬克裝置)研究領域
,超導與超流體是「絕配」,為此
,俄羅斯科學家
alexei a. abrikosov
(1928-
)等人榮獲
2003
年度諾貝爾物理獎
。說明:超導與超流體的理論基礎是量子力學。如何科普量子力學?我想試一試。
袁萌 5月22
日
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