科技冲击波

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(相当于-269℃)时发现水银的电阻完全消失了，出现了“零电阻”现象。由于没有一丝一毫的电阻，因而电量能从其中毫无阻碍的穿过，这种现象被称为超导电性。1933年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现，如果把物体放在低温磁场中冷却，在其电阻消失的同时，也开始排斥磁场，这种现象被称为抗磁性。零电阻和完全抗磁性是超导体具有的两个基本特性。

具有超导性质的材料叫做超导材料。超导材料是当今新材料领域中一个十分重要的组成部分，超导材料的发现是20世纪物理学的一项重大成就。由于物体电阻的消除，使能量可以在穿过其中时不发生热损耗，电流可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流，产生强大的磁场。超导材料的应用为人类展现出一个前景十分广阔的领域，并将会对人类社会发展产生深远的影响。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，下一个难关是消除温度障碍，寻求高温超导材料，即摆脱原有的低温冷却才能产生超导现象的束缚。

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（相当于-249.95℃），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具有35K的高温超导性，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。在1986—1987年的短短一年多的时间里，临界超导温度竟然提高了100K以上，这在材料发展史，乃至科技发展史上都堪称是一大奇迹。高温超导材料的不断问世，为超导材料从实验室走向应用铺平了道路。

自高温超导体被发现以来，超导体的研究取得巨大进展，使全世界经受了一次“科技冲击波”的冲击。高温超导体研究将为未来一代新技术应用描绘美好的蓝图。超导体在信息系统和兵器领域的应用前景十分激动人心；超导体在交通领域越来越广泛的应用更加与人们息息相关；高温超导体为人类奉献大量能源的设想是人类长期以来的梦想。

利用超导材料制成的仪器可以探测很微弱的磁场，因而可侦察遥远的目标，如潜艇、坦克的活动。而超导体开关对某些辐射非常敏感，可探测微弱的红外线辐射，为军事指挥作出正确判断并提供直接的依据，为探测天外飞行器，如卫星或宇宙不明飞行物提供高灵敏度的信息。

使用超导材料制作计算机元件可使计算机的体积大大缩小，功耗显著降级，运用超导数据处理器可以使计算机获得高速处理能力，其速度是现有大型电子计算机运算速度的15倍。

用超导技术制成的核潜艇的超轻型推进系统能使核潜艇的速度和武器装载量增加一倍，而核潜艇的自身重量减小一半，可谓一举两得；火箭发射的初期必须在发射架上滑行，由于机械接触，速度越快，振动越激烈，容易损坏发射架，因此必须限制火箭的发射速度。而利用超导抗磁性产生的悬浮技术，使火箭通过电线圈沿轨道发射，可以产生强大的电磁力，从而使火箭全速升空。

超导磁悬浮列车是人们最早想到的超导技术应用。20多年前人们就设想利用超导技术制造悬浮列车，实现铁路运输的高速化。现在中国、日本、德国、俄罗斯、英国、法国等国都已制造成功陆地上最快的交通工具——超导悬浮列车，这种列车悬浮在超导“磁垫”路基上，时速高达400km—500km，如从北京到上海只要3个多小时。

已经投入使用的电动汽车由蓄电池组和电动机组成。由于蓄电池的储电能力有限，所以此类汽车一次行程较短。利用高温超导体可以极大减少蓄电池的功率损失，提高储电容量，增加供电能力。这样，电动汽车将可能风行世界，对减少大气污染和简化汽车结构，无疑将是十分有利的。

超导电车的设想是，将超导材料制成的超导电缆埋于道路表层，在电车底部安装若干个超导线圈，当电车沿道路行驶时，由于电磁感应使超导线圈产生感应电流，从而推动电车行进。这种既无架空线，又无轨道，且电力耗损极小的超导电车将极大扩展电车的使用范畴，特别是在高速公路上。利用超导技术设计的电磁推进船，完全改变了现有船舶的推进机构。电磁推进船既没有回转部分，又无需使用螺旋推进器，只需改变超导磁场的磁感应强度或电流强度，就可以变换船舶的航行速度。

此外用超导材料制成的超导发电机、超导变压器能极大地减少能源损耗，提高能源使用效率，可以在电力领域为人类提供更多的能源。