水银的电阻竟然消失了

在绚丽多彩的世界中，存在着形态各异的物质，对这些千姿百态的物质可以按不同的属性加以分类。我们知道，在通常情况下，各种物质均有电阻，且各有固定的电阻率，电阻率的倒数称为电导率。不必说空气和水有电阻，就是铁、钨甚至是被称为良导体的铜、银等金属也有电阻。有些不能通过电流的物质，例如玻璃、橡皮、塑料等具有很大的电阻，称之为绝缘体。而导体是指电阻较小、电流能较通畅地流过的一类物质，如银、铜、铁等金属材料。还有一类物质的导电能力介于导体和绝缘体之间，如锗、硅以及大多数金属氧化物、硫化物等，它们被称之为半导体。由于电阻的存在，电荷在通电导线中流动时会遇到阻力，从而要产生热的损耗。因此，科学家们梦寐以求的是能够找到完全没有电阻的物质。

（图3-9）昂乃斯

1911年，荷兰科学家昂乃斯（图3-9）把稀有气体氦液化后，得到了极低的温度——零下269℃（4.2K），昂乃斯立刻用水银做了低温下的通电实验。奇怪，那冻成了导线的水银居然失掉了电阻!这个实验震动了物理学界，人们把这种低温下电阻为零的现象叫做“超导现象”，把那些可以产生超导性的材料称为“超导体”，把产生超导现象的温度叫“临界温度”，也叫“转变温度”。

1954年，有人利用超导体做了持续电流实验。这是在电磁感应实验的基础上设计出来的，人们使超导环通过电磁感应产生电流，然后把实验仪器封闭，两年多后打开仪器检测，发现超导体里的电流居然没有减弱。

超导体魔术般的表演引起了人们无数的遐想，利用超导体送电的超导电缆已经出现。利用超导体储存电能的超导储能器能在瞬间释放出极强的电能，这种储能器为激光技术提供了储能条件。它可将强电流存储在超导线圈之中，然后启动开关，一瞬间便会释放出巨能，从而发出强大的激光。

我们知道，电和磁是孪生兄弟，用超导体做的超导磁体，可以得到极强的磁场。因为超导线圈没有电阻，超导磁体可以比普通电磁体轻得多：几千克的超导磁体抵得上几十吨常规磁体产生的磁场。这将给电力工业带来一系列的变革，发电机会因使用超导体而提高输出功率几十倍、上百倍；已试制出来的圆盘式半超导电动机，体积和50马力常规电动机差不多，功率却高达1000马力。

由于超导体的转变温度颇低，这就为它的普及带来了困难。因此，制造转变温度高的超导材料便成了各国科学家的奋斗目标。最近，我国和瑞士、日本等国科学家分别突破超导转变温度的大关，较高温度下的超导体即将进入实用阶段。

科学小链接

磁悬浮列车

超导奇迹中最诱人的要算是超导磁悬浮列车了。这种列车是利用超导磁体产生的强大磁场，使车与轨道间形成巨大的斥力，把列车凌空托起，从而消除了摩擦阻力。在真空隧道中飞驰的超导磁悬浮列车，时速可达1600千米，超过了一般的民航飞机，它将使人类的交通事业进入一个新时代。