1908年，荷兰物理学家海克·昂内斯初次发现了将氦气转动为液氦的要领。这是一项了不得的设立，因为氦唯有在完全零度以上4度的技巧才会液化，也便是零下269摄氏度。自后，他把一份水银样本冷却到这个温度并通电，令他畏俱的是，他发现它莫得了电阻，这意味着莫得能量亏本。这瑕瑜常不寻常的欣喜，因为频繁情况下，在电流畅过材料的历程中亚新龙虎斗，至少会亏本一些能量。闭塞到这种欣喜的蹙迫性，他把这种物资的新气象称为超导体，他也因此取得了1913年的诺贝尔物理学奖。

但是呢，五行循环往复，任何一行都不应该有特殊性。所以，目前咸味中药少见的情况，很大程度上是因为我们的认识不到位造成的。例如说，很多原本应该味咸属火的中药，因为我们认识不到位，所以在传承过程中，就标注了其他药味。随着千百年的积累，慢慢地，这个错误的药味认识反而被固定下来，成为“正确”的了。

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在一般情况下，当电流畅过一种材料时，老是会有电阻，因为电子与原子碰撞会形成一些能量亏本。但不知因何，在这种新的超导气象下，电子径直穿过材料，就像莫得任何原子挡住它们的路相通。事实上，如若你在一个超导线圈中放入电流，电流简直将长久执续流动，而无需加多电压或能量。超导体还有一个看起来很神奇的特点，那便是它们不错排出磁场。是以如若你把一块磁铁放在超导体上，磁铁就会悬浮起来。

超导材料怎样能圆善地传输电流而不亏本能量？要复兴这个问题，咱们必须深切到亚原子的基础，这意味着咱们必须调用量子力学。超导是什么？为什么它如斯卓绝，量子力学又是怎样评释它的？

迈斯纳效应

20世纪初，材料在很冷的温度下达到低电阻的思法被时常承袭，但东说念主们还不懂的是接近完全零度时电阻会发生什么变化？开尔文以为电子会完全罢手，因此电阻会变成无尽大。因此，当初次发现材料的电阻不错在特别低的温度下变为零时，这是出其不意的。1911年，昂内斯第一个在水银中发现了这极少，并发现它在4.2开尔文的温度下具有超导性。自后，东说念主们发现其它金属和合金不错在更高的温度下超导。关联词，典型的温度仍然很冷，频繁低于150开尔文。

1933年，沃尔特·迈斯纳和罗伯特·奥克森菲尔德又有了一个首要发现。他们发现，当金属在一个小磁场中冷却时，跟着金属变得超导，磁通量会自愿地根除在外，这现时被称为迈斯纳效应。频繁，物资允许磁场穿过它。关联词，超导的一个性质是超导材料会排出磁通量场，换句话说，磁场不成穿过它。因此，磁铁的磁场会提高材料，以使磁通量能胜利流向另一磁极，这也便是导致悬浮的原因。

即使在这一发现之后，仍然不知说念超导的委果原因是什么。在超导被发现的46年后，咱们才有了第一个确凿的微不雅表面来刻画超导发生的事情。1957年，约翰·巴丁、利昂·库珀和约翰·施里弗提议了现时被称为BCS的表面，并在1972年取得了诺贝尔物理学奖。他们到底发现了啥？

电阻产生的原因

为了贯穿电子如安在超导体中无阻力地流动，咱们领先需要贯穿导致阻力的原因。在金属里面，离原子核最远的最外层电子不错解放迁移，致使于金属不错视为被电子海包围的原子堆，电子大要以雷同流体的神情流动。如若咱们在金属的一边通电，皇冠网址它们不错很容易地承袭这些新电子，并在另一边推出一些电子以腾出空间，咱们把这种流动评释为电流。

但电子的流动并不圆善。当电子在材料中迁片晌，原子挡住了它们的去路，如若原子完全静止，电子就能更容易地通过材料。但频繁情况并非如斯，原子会振动，或者晶格中存在劣势，电子与可能正在振动的原子发生碰撞。这将导致电子发生散射，最终将其部分能量开释给了原子，使其振动得更利弊。这种加多的振动导致统统这个词晶格振动得更多，这种较高的振动导致金属升温，这便是电阻导致能量亏本的原因。

跟着温度的升高，原子的振动会更热烈，这将导致更高能量的碰撞和更高的电阻。这种导致电子散射的振动不错通过裁汰金属的温度来减少。然则，原子的振动不成完全罢手，因为海森堡的不细目性旨趣进行了规定，那么电阻又是怎样完全隐藏的呢？

费米子与玻色子

要贯穿这极少，咱们先来重温费米子和玻色子的成见。粒子皆有一个与动量关系的特点叫作念自旋，自旋并不是指物理上的旋转，而是粒子的内禀性质。这些自旋值是普朗克常数的倍数：它要么是整数倍，要么是半整数倍。具有半整数自旋的粒子称为费米子，具有整数自旋的粒子称为玻色子。举例，一个电子电子不错有+1/2或-1/2的自旋，是以它是费米子；光子不错有+1或-1的自旋，是以它是玻色子。

玻色子和费米子在亚原子水平上的活动不同。在量子系统中，任何数目的换取玻色子皆不错占据换取的能级，但费米子的情况并非如斯，两个或两个以上换取的费米粒子不成占据换取的能级，这被称为泡利不相容旨趣。简约来说，换取费米子不成堆在沿途，而玻色子莫得这个规定，相背它们在低温下心爱堆在沿途。

超导：库珀对

当一个电子在导体中迁片晌，它会被其他电子摈斥，但它也会眩惑组成金属刚性晶格的正离子。这种眩惑力使离子晶格发生污蔑，使离子眇小地向电子迁移，加多了晶格隔邻的正电荷密度。这种正电荷密度不错在远距离眩惑其他电子，由于离子的移位，这种眩惑力不错克服电子的摈斥并导致它们两两伙同。两个电子以这种神情伙同在沿途，称为库珀对。

如若材料的温度填塞低，库珀对会保执在沿途，因为它莫得填塞的能量分袂。然后，咱们不错将这种组合当成单独的粒子来对待。当两个电子以这种神情伙同在沿途时，它们的半自旋沿途形成一个整数自旋。换句话说，它们开动说明得像玻色子，它们不再受泡利不相容旨趣的规定。

现时的情况是，由于淘气多个玻色子皆不错参预换取的顽劣态，库珀对的连合开动说明得像一个实体。当一束玻色子冷却到低温占据最低量子基态时，就称为玻色-爱因斯坦凝合体。它们就像一个玻色子电子相通，皆处于换取的顽劣量气象。它是带负电的，因为它是由带负电的电子组成的，是以这意味着它不错导电。

正常情况下，当一个电子与一个原子碰撞并散射时，它会因为碰撞而失去一些能量。然则关于库珀对，它莫得更低的能量了，因为它们还是处于最低的能态，是以它们不可能再亏本任何能量了。库伯对与原子之间缺少互相作用，有用地导致电子流动莫得阻力，材料就变成了超导体。库珀对中的电子的互相作用特别弱，是以超导频繁只在特别低的温度下发生。当温度逾越临界温度时，库伯对就会被毁坏，因为还是有填塞的能量将它们解析，因此超导性就会丧失。

以上所刻画的机制是对库珀对怎样形成的通例贯穿，然则可能还有其他机制咱们尚未了解。