内容正文:
第三节 站在巨人的肩膀上
第一章 打开物理世界的大门
如果说我比别人看得更远的话,那是因为我站在巨人的肩膀上
—————牛顿
一、知识园地——硕果累累
1、物理学就是研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学。
2、物理学是研究力的、热的、声的、电的、光的现象及产生这些现象的原因。
要记住哦!
物理学的知识和研究方法已被广泛应用到现代通信、交通、航天、材料及能源等领域。
由于航天技术的发展,人类不仅实现了飞翔之梦,而且还能登上月球、遨游太空,继续探索浩瀚宇宙的秘密。
神州五号飞船上空
宇宙飞船上拍摄的土星照片
在探索宇宙的同时,人类也在探索微观世界。200万倍电子显下拍摄的铱原子排列情况。
原子的直径:10-10 m
信息技术的应用给人类带来了巨大的影响,集成了成千上万个电子元件的芯片,既小又轻,以致于蚂蚁都能搬动。
超导技术正在蓬勃发展,其应用将缓解人类的能源危机。
超导技术及其应用
比尔·李
1911年,荷兰科学家昂内斯用液氦冷却水银,当温度下降到4.2K时发现水银的电阻完全消失,这种现象称为超导电性。1933年,迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现,如果把超导体放在磁场中冷却,则在材料电阻消失的同时,磁感应线将从超导体中排出,不能通过超导体,这种现象称为抗磁性。
超导电性和抗磁性是超导体的两个重要特性。使超导体电阻为零的温度,叫超导临界温度。经过科学家们数十年的努力,超导材料的磁电障碍已被跨越,下一个难关是突破温度障碍,即寻求高温超导材料。
奇异的超导陶瓷
1973年,人们发现了超导合金――铌锗合金,其临界超导温度为23.2K,该记录保持了13年。1986年,设在瑞士苏黎士的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物(镧-钡-铜-氧)具有35K的高温超导性,打破了传统“氧化物陶瓷是绝缘体”的观念,引起世界科学界的轰动。此后,科学家们争分夺秒地攻关,几乎每隔几天,就有新的研究成果出现。
1986年底,美国贝尔实验室研究的氧化物超导材料,其临界超导温度达到40K,液氢的“温度壁垒”(40K)被跨越。1987年2月,美国华裔科学家朱经武和中国科学家赵忠贤相继在钇-钡-铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上,液氮的禁区(77K)也奇迹般地被突破了。1987年底,