Глава 851. Физика рухнула •
В лаборатории тестирования сверхпроводящего электромагнетизма Сюй Чуань поднял стул Минь Фу, который упал на пол из-за волнения.
После повторного завершения испытания на коэффициент критического давления свежие данные предстали перед глазами всех присутствующих.
Взгляд упал на экран компьютера, на уже приостановленные экспериментальные данные, кривая сопротивления 318,651 кПа была яркой, как солнце, и бросалась в глаза.
Глядя на обрывистую кривую на экране, Сюй Чуань улыбнулся.
Он тоже не ожидал, что спустя более десяти лет, снова изготовив "медно-оксидный хромо-серебряный комнатно-сверхпроводящий материал", он сможет успешно сделать это с первого раза.
Похоже, его мастерство все еще хорошее, и он не потерял инструмент, которым зарабатывает на жизнь.
"Черт возьми!"
Стоя позади него, Фань Пэнъюэ, получивший известие и поспешно прибежавший, не удержался и потер глаза, из уст этого старшего брата Фань вырвалось стандартное восклицание, выражение его лица было полно шока, он чуть не прикусил язык.
Сбоку, бросив эксперимент, который он проводил, выражения лиц Сун Вэньбо и Гун Чжэна, прибежавших сюда, были ненамного лучше.
Очевидно, что все трое были потрясены данными этого эксперимента.
Как будто он подумал, что ошибся, Фань Пэнъюэ оттолкнул Сюй Чуаня, стоявшего перед ним, наклонился к стене экрана компьютера и широко раскрыл глаза.
Уставившись на экспериментальные данные на экране в течение долгого времени, он не удержался, встал, посмотрел на Сюй Чуаня и спросил ответ.
"Давление триста килопаскалей? Нулевое сопротивление?"
Даже увидев данные эксперимента своими глазами, он все еще не мог поверить, что это правда.
Сюй Чуань кивнул и улыбнулся: "Ты не ошибся."
Сглотнув, Фань Пэнъюэ посмотрел на Сюй Чуаня, затем не удержался и снова посмотрел на экспериментальные данные, и из его уст вылетело диалектное слово.
"Ого!"
Сюй Чуань посмотрел на него и с некоторым недоумением спросил: "Что значит 'ого'?"
Фань Пэнъюэ проигнорировал эти слова, он уставился на Сюй Чуаня и быстро спросил: "Это материал, который ты только что сделал?"
"Конечно, в чем проблема?" - кивнул Сюй Чуань и спросил.
"Проблема?"
Фань Пэнъюэ странно посмотрел на Сюй Чуаня и взволнованно сказал: "Проблема? Проблем нет, но это чертовски круто!!"
"Сопротивление равно нулю при давлении триста килопаскалей, ты, черт возьми, знаешь, что это значит?!"
Сюй Чуань улыбнулся и небрежно сказал: "Это все еще далеко от нашей исследовательской цели, не нужно так волноваться."
Фань Пэнъюэ: "..."
Черт!
Кто-нибудь, убейте этого выпендрежника!
Слишком, черт возьми, Версаль!
Что значит достичь комнатной сверхпроводимости при давлении триста килопаскалей?
То, за что страны будут бороться!
Интенсивность стандартного атмосферного давления составляет 101,325 кПа, 318,651 кПа в 3,144 раза больше стандартного атмосферного давления.
Давление в три раза больше стандартного атмосферного, достижение сверхпроводимости при стандартной комнатной температуре.
По сравнению с данными о миллионах стандартных атмосфер в предыдущей области сверхпроводимости, этот прорыв можно без преувеличения назвать чудом, божественным знамением.
Настолько, что Минь Фу, проводивший тест, до сих пор время от времени бормочет, что это действительно чудо, как это возможно.
И что еще более важно, сверхпроводящие свойства при стандартной комнатной температуре в среде с тремя стандартными атмосферами, по сравнению с твердым водородом, декагидридом лантана, сероуглеродными соединениями и другими материалами, уже в определенной степени имеют практическую ценность.
Ведь создать давление в несколько миллионов стандартных атмосфер сложно, но создать давление в три стандартных атмосферы довольно просто.
Настолько просто, что это очень распространено в жизни.
Например, самая распространенная водонепроницаемость часов, национальные и международные стандарты имеют четкие правила.
Все часы, помеченные как водонепроницаемые, должны выдерживать как минимум две атмосферы, то есть не пропускать воду на глубине 20 метров, а водонепроницаемость 30 метров означает, что часы выдерживают 3 атмосферы.
То есть температура поддерживается на уровне 20-25 градусов Цельсия, а часы и вода находятся в неподвижном состоянии. В этом случае, если часы водонепроницаемы, они считаются пригодными.
И при свободном плавании человека обычный человек обычно может выдержать глубину около тридцати метров, то есть выдержать давление трех стандартных атмосфер, не вызывая проблем со здоровьем.
Если это обученный профессиональный дайвер, глубина свободного погружения может достигать более ста метров, атмосферное давление, которое выдерживает дайвер на этой глубине, составляет около десяти.
Из этих данных видно, насколько низким является давление в три стандартных атмосферы.
Сюй Чуань улыбнулся, не обращая особого внимания на шок этих людей.
Достижение комнатной сверхпроводимости при давлении трех стандартных атмосфер действительно довольно удивительно.
Но, как он и сказал, это все еще далеко от его цели.
Его цель - в среде с нормальной температурой и нормальным давлением, обладать сверхпроводящими свойствами, а также быть пригодным для промышленного производства и легкой обработки в различные формы материала.
Если бы еще можно было найти способ, который позволил бы сэкономить на синтезе, было бы еще лучше.
Как и в случае с синтезом высокотемпературного медно-углеродно-серебряного композитного сверхпроводящего материала, сейчас Западная сверхпроводящая группа может производить сотни тонн в день.
Продолжились испытания, не завершенные для медно-оксидного хромо-серебряного комнатно-сверхпроводящего материала.
Но теперь основное внимание в испытаниях уделялось взаимосвязи давления и температуры.
Проще говоря, это проверка того, какое давление необходимо при разных температурах, чтобы этот материал перешел из несверхпроводящего состояния в сверхпроводящее.
Этот тест немного похож на предыдущий тест на критическую температуру, но отличается тем, что в нем добавлен коэффициент давления.
И первым, что было протестировано, несомненно, был самый важный эксперимент по повышению температуры.
Это связано с применением этого материала в среде с температурой выше 25 градусов Цельсия!
Ведь для поддержания сверхпроводимости при температуре ниже 25 градусов Цельсия достаточно зафиксировать давление на уровне трех стандартных атмосфер, но при температуре выше 25 градусов Цельсия необходимые условия неизвестны.
Поскольку, согласно обычным экспериментальным данным сверхпроводящих материалов, при повышении температуры на один градус Цельсия необходимое повышение давления будет расти экспоненциально, чтобы продолжать поддерживать сверхпроводящее состояние.
Эти данные связаны с практическим применением этого материала, и, естественно, больше всего волнуют всех.
Такой целенаправленный эксперимент не сложен, и скорость завершения поэтапного тестирования довольно высока.
Глядя на экспериментальные данные в руках, за исключением Сюй Чуаня, почти все остальные нахмурились.
Потому что в этих экспериментальных данных появилось первое явление, или, можно сказать, ситуация, которую они никогда раньше не видели!
При стандартной комнатной температуре 25 градусов Цельсия значение сверхпроводящего критического давления для медно-оксидного хромо-серебряного комнатно-сверхпроводящего материала составляет 318,651 кПа.
Когда температура повышается на один градус, до 26 градусов Цельсия, значение сверхпроводящего критического давления повышается до 347,11 кПа. По сравнению с этим, оно увеличилось на 28,459 кПа, примерно на четверть стандартной атмосферы.
В этом нет ничего необычного, температура повышается, и необходимое давление тоже повышается.
Проблема возникла в следующих данных.
Когда температура испытания повысилась до 27 градусов Цельсия, значение сверхпроводящего критического давления повысилось до 379,66 кПа.
Увеличение составило всего 32,55 кПа, по сравнению с 26 градусами Цельсия, увеличение не очень большое.
"...28 градусов Цельсия, значение давления повысилось до 413,580 кПа"
"...29 градусов Цельсия, значение давления...447,60 кПа"
"...30 градусов Цельсия..."
Из данных ясно видно, что с повышением температуры на один градус необходимое давление действительно увеличивается.
Кажется, в этом нет ничего необычного, но если вы изучали физику и помните законы термодинамики или теорию относительности, вы ясно поймете проблему в этих данных.
Они не только не соответствуют обычным экспериментальным данным различных сверхпроводящих материалов, но и в определенной степени нарушают законы термодинамики, и даже теорию относительности.
Как известно, сверхпроводящее давление и температура положительно коррелируют, то есть чем выше давление, тем выше сверхпроводящая критическая температура.
Это определяется свойствами самого вещества.
Проще говоря, сверхпроводимость требует сверхнизких температур, потому что ток, проходя через проводник, нагревается из-за сопротивления.
Это связано с источником температуры.
Температура возникает из-за амплитуды колебаний атомов, чем выше температура вещества, тем сильнее колеблются или движутся его атомы.
Когда ток течет по проводу, большое количество электронов в проводе находится в состоянии движения.
В это время электроны будут "сталкиваться" с атомами, составляющими провод, и такие "столкновения" будут влиять на колебания атомов.
Это означает, что направление движения электронов изменится, атомы также поглотят часть энергии электронов, и эта поглощенная энергия заставит атомы колебаться еще сильнее.
А сверхпроводимость заключается в том, чтобы с помощью внешних условий "успокоить" эти колебания атомов, заставить их постоянно находиться в спокойном состоянии.
Это похоже на гладкую, как шелк, скоростную автомагистраль, которая позволяет транспортным средствам (электронам) быстро проезжать.
Будь то низкая температура или среда с высоким давлением, они играют эту роль.
Но теоретически, будь то повышение или понижение, потребляемая энергия будет экспоненциальной.
Потому что чем сильнее движение, тем больше силы (энергии) вам нужно, чтобы его успокоить.
То же самое и со сверхпроводящими материалами.
Связь между критической температурой и критическим давлением положительно коррелирует, то есть чем выше температура, тем большее давление потребуется.
Это похоже на увеличение скорости: при увеличении скорости объекта с массой необходимая энергия возрастает экспоненциально.
Теория относительности Эйнштейна также объяснила это явление.
То есть, когда скорость объекта приближается к скорости света, необходимая энергия будет бесконечно увеличиваться.
Это связано с тем, что масса объекта увеличивается с увеличением скорости, и необходимая энергия также увеличивается.
Однако экспериментальные данные в их руках серьезно нарушают эту теорему.
Температура повышается, а давление, необходимое для поддержания сверхпроводящего состояния, не увеличивается экспоненциально.
"Это ненаучно!"
Внимательно глядя на экспериментальные данные в руках, Сун Вэньбо нахмурился и первым нарушил тишину в лаборатории.
Сбоку Фань Пэнъюэ, также нахмурившись, посмотрел на экспериментальные данные и кивнул в знак согласия: "Температура повышается, критическое давление, необходимое для поддержания сверхпроводящего состояния, действительно увеличивается, но..."
Стоявший рядом с ним Гун Чжэн дополнил его слова: "Этот угол подъема и значение неверны, они слишком малы."
Как исследователи Института материалов Чуаньхай, способные быть заместителями Сюй Чуаня и руководить другими экспериментами, способности этих людей не вызывают сомнений.
Аномалии в экспериментальных данных, естественно, не ускользнули от их глаз.
Температура повышается, но требуемое давление, или, можно сказать, энергия, не эквивалентны.
Это похоже на то, как если бы скорость увеличивалась, а необходимая энергия была почти фиксированной.
Это так же абсурдно, как если бы кто-то сказал им, что вечный двигатель возможен, если только экспериментальное оборудование не вышло из строя, то проблема в мире.
Если бы это было правдой, не говоря уже о нарушении законов термодинамики, ядро теории относительности рухнуло бы вместе с ним, можно даже сказать, что всю физику пришлось бы пересматривать заново.
Как ученые, как исследователи, они ни за что не поверят, что такое может произойти.
Однако именно такая абсурдная вещь произошла у них на глазах.
"Младший брат Чуань, что ты думаешь? Физика рухнула?"
Посмотрев некоторое время на экспериментальные данные в руках, Фань Пэнъюэ нахмурился, посмотрел на Сюй Чуаня и не удержался, спросил.
Услышав это, остальные трое в лаборатории одновременно перевели вопросительные взгляды на него.
Если и есть кто-то, кто может знать, почему возникла такая ситуация, то это, несомненно, человек, изготовивший этот материал.
Услышав, как старший брат Фань с порога заявил, что физика рухнула, Сюй Чуань не удержался и улыбнулся.
Фундаментальная физика, которую предшественники создавали бесчисленное количество времени, не так легко рухнет, эти экспериментальные данные кажутся абсурдными, но они не нарушают законы термодинамики, не противоречат теории относительности и по-прежнему находятся в рамках физики.
Но, с другой стороны, надо сказать, что на данном этапе это действительно довольно запутанные данные.
В прошлой жизни, когда он впервые увидел эти экспериментальные данные, он тоже был озадачен и потратил много времени, чтобы найти ответ.
Они не нарушают физику, просто направление, в котором их нужно объяснять, - это не законы термодинамики, а другое.
Увидев, что выражение лица Сюй Чуаня нисколько не удивлено, и он даже улыбнулся, старший брат Фань не выдержал и быстро спросил: "Почему мне кажется, что ты предвидел это и нисколько не удивлен?"
Сюй Чуань улыбнулся и объяснил: "Если мои предположения верны, это должен быть новый механизм комнатной сверхпроводимости, или, можно сказать, новое явление локальной делокализации электронов."
"Я думал об этом, когда конструировал механизм комнатной сверхпроводимости, но текущих экспериментальных данных недостаточно, чтобы подтвердить мои предположения, давайте закончим экспериментальные испытания, а после я вам объясню."
Сказав это, он посмотрел на Минь Фу, ответственного за эксперименты со сверхпроводящими материалами, и с улыбкой сказал: "Следующий эксперимент будет проводиться в низкотемпературной зоне, он подтвердит мои 'предположения'."