进入一个超导的世界

UFO爱好者

开学了，九月的天空高而蓝，孩子们在这美好的季节里迎来了一个新的学期。
下午，赵老师走进课堂，用一段精彩的话作为这节课的开端：“21世纪，我们如果能获得在室温下具有超导能力的材料，那么我们将进入一个超导的世界。同学们，你们想像一下超导的世界是什么样的。”
关利利说：“令人烦恼的电阻会消失，田野里将没有高压电线，因为超导输电线没有电阻，所以不需要高压输电，100伏的直流电压就可以从发电厂送到住宅，这样会很安全。由于电力在输送过程中丝毫没有损失，所以电力能被送到任何地方。”
“电力的储存是人类的梦想，目前的方法是在夜晚没有用户用电时，关掉发动机组或用水库蓄能。咱们北京十三陵水库就是一个蓄能水库。在电力过剩的时候，用电力带动抽水机把水送到高处变为水的机械能。在电力使用高峰，让水带动水轮发动机，把储存的机械能再变成电能。但是，这种方法造价高、效率低。利用超导线圈储存电能是最理想的。超导线圈也没有电阻，线圈中的电流一旦通入就会永远在里面流动，以磁能的形式储存。电力变得很容易储存，也非常容易提取。”
王雪说：“也许未来街上跑的都是电动汽车。驱动电动汽车的也不是电池，而是一个体积很小的超导线圈，在这个线圈里储存着强大的磁能。线圈的磁能转变成电能供给汽车发动机的运行。磁能用完了，可以迅速地补充。作为汽车动力的超导电动机体积比现在的小一半还多，但是力量很大。”
欧阳俊杰说：“因为超导电磁铁不会发热，可以通入强大的电流，产生极强的磁场，所以使许多东西大为改观：磁悬浮列车将很容易制造，乘上磁悬浮列车，不到半个小时，从北京就可以到达天津。乘客的时间主要是花费在进出车站上。”
“未来的超导使我们有了廉价的强磁场，医疗仪器将大为改观：超导核磁共振可以诊断出极小的肿瘤，由于构造简单检查费用大大降低，患者像验血一样可以随时检查。利用强磁场可以引导带有磁性的药物到指定的身体部位消灭癌细胞或其他的病菌。心磁图仪、脑磁图仪可以检查出微小的病变。超导量子干涉器件甚至可以对大脑的思维进行检测，揭开大脑思维之谜。”蔡巍说。
赵老师说：“大家的发言都很精彩，但上述的事情不是幻想，从原理上说都已经实现，只是目前获得超导尚需要较低的温度，费用较高，设备也嫌笨重。目前说的高温超导也是相对液态氦的温度而言。”
【知识链接】
要想使用超导体，得把它“埋在”超低温的液体氦之中。可是液体氦的价格昂贵得惊人，不仅它难于制造，就是制造装它的容器都不容易。人们很明白，没有高温超导材料，超导性能再宝贵也只能望洋兴叹。
【眼界扩展】
第一个发现超导现象的是荷兰物理学家昂纳斯，1911年，他在很低的温度下发现随着温度的降低，水银的电阻越来越小，到了4.15Ｋ时（Ｋ是绝对温度，绝对零度为－273.16℃）水银的电阻不再缓慢地减小，而是突然一下子降到了零。这说明，在4.15Ｋ（－269.01℃），水银进入到超导态。