卡默林·昂尼斯预言:常温下电阻也可以消失
正常情况下,导体都有一定的电阻。但是,导体的电阻为什么会在超低温时消失呢?这种奇异的超导现象就像令人费解的斯芬克斯之谜,立刻吸引了许多科学家进行研究。
近半个世纪过去了,超导现象仍然是物理学界一个富于神奇魅力的谜。1955年,美国伊利诺伊大学着名教授约翰·巴丁,和两位中青年博士利昂·库珀、罗伯特·施里弗组成协作小组,开始探索超导现象之谜。
三位不同年龄的物理学家开始了卓有成效的合作。他们商定了研究计划,在各自的研究领域中辛勤地探索。每隔一段时间,他们就要聚在一起交流讨论,常常争得脸红耳赤。尽管巴丁教授久负盛名,年龄也比他们两人大了二十多岁,但他绝不摆出长者的姿态。而是虚心地和两位年轻的博士平等相处,共同探讨。
1957年春,巴丁教授的研究小组已经进入了最后的攻坚阶段,他们还需要进行定量描述工作。要科学地定量描述超导现象,关键在于确定定量描述的方法。
有一天,施里弗在百思不得其解之时,翻开了一位英国物理学家的着作。在着作中,施里弗忽然看到这么一句话:“超导体是电子在宏观尺度上的量子结构,是某种平均动量的凝聚。”
真是“踏破铁鞋无觅处,得来全不费功夫”!施里弗高兴地大叫起来:“对,量子力学!”
事不宜迟。施里弗立刻采用量子力学的方法,写出描述这种凝聚态的波函数,称为超导体的基态波函数。
施里弗激动地把这个意外的收获告诉了巴丁,巴丁高兴地说:“棒极了!这个波函数正是我们理论突破的关键!”
在接下来的几十天里,三位物理学家夜以继日地奋战着,终于成功地建立了一套科学完整的超导微观理论(简称“BCS理论”),它圆满地揭开了超导现象神秘的面纱。
1972年,64岁的巴丁教授、42岁的库珀博士和41岁的施里弗博士共同获得了该年度的诺贝尔物理学奖。而巴丁教授已是“梅开二度”,再次获得这份殊荣了。