Қазіргі заман физикасы. ХХ ғ. физикалық ашылулар тарихы
Басқармалы теориялық синтез
жүктеу/скачать 1,44 Mb.
|
Ресей ғылымы
- Бұл бет үшін навигация:
- Жоғары температуралы асқын өткізгіштік
Басқармалы теориялық синтез. ХХ ғ.дың 40-50 жж. негізі қаланған бұл заңдар басқармалы теориядық синтездің іске асырылуы энергетикалық және жер шарының көптеген экологиялық қиындықтарын толығымен шешетіндіктен, оның жалпы адамзаттық маңызы бар. Әрбір мәдениетті адам бұл мәселелермен және оның мүмкін шешімдерімен аз да болса таныс болуы керек. Ал мұғалімдерге келетін болсақ, олардың бұл мәселелер туралы білімі әр оқушының сұрағына толық жауап беру үшін жоғары болуы тиіс.
ХХ ғ.-дың ортасында сутегі, дейтерий, тритий атомдық ядроларының бірігуі кезінде үлкен энергия бөлінетіндігі толығымен анық болды. Бұны іске асыру үшін сутегі қоспасын 10,7 К-нан жоғары температураға көтеру керек, кері жағдайда ядролар ядролық күштер пайда болатын арақашықтыққа жете алмайды. Міне осы себепті осындай реакцияларды термоядролық деп атайды. Сутегі бомбасында мұндай температуралар жарылғыш рөлін ойнайтын атом бомбасының жарылысы кезінде пайда болады. Бағынышты термоядролық синтезбен ғылым өткен ғасырдың 50 жж.-нан бастап айналысады. Кеңес Одағы кезінде бұл зерттеулер И.В.Курчатовтың басшылығымен жүргізілді. 1950 ж. ССРО-да И.Е. Тамм, АҚШ-та Л. Спитцер жоғары температуралы плазманы магниттік өріспен ұстап тұру идеясын ұсынды. Бірінші, токамактың (49 сурет), ал екінші стелларатордың конструкциясын ұсынды. Екі құрылғы да қазіргі таңда кең қолданыста. Жоғары температуралы асқын өткізгіштік. Сұйықтар мен қатты денелердегі когерентті эффекттер-асқынөткізгіштік, асқынаққыштық-жасаған болжамдарды негіздеп, және ғылым жоғары жетістіктерін көрсеткен физиканың ең қызықты облыстарының қатарына жатады. Осы кезден бастап асқынөткізгіштіктің теориялық және экспериментальды физикасы жоғары жылдамдықпен дамып келеді. Тарихи тұрғыдан бұл физика бөлімінің дамуын бірнеше кезеңдерге бөліп көрсетуге болады. Бірінші кезең, асқынөткізгіштік эффектісі ашылғаннан бастап, 50-60 жылға созылды және асқынөткізгіштік өтулерінің аса жоғары Т(с) температуралы асқынөткізгіштіктерді зертеуге бағытталған эксперименттермен сипатталды. Зерттеулер нәтижесінде Тс шамамен 20К болатын асқынөткізгіштер ашылды. Асқынөткізгіштік эффектісін теориялық сипаттау, онымен Л.Д. Ландау және В.Л. Гинзбург (1916ж.) Гейц Лондон (1907-1970 жж.), Фриц Лондон (1900-1954 жж.) және т.б. айналысқанымен эксперименттік сипаттаудан біршама артта қалып отырды. Бұл ғалымдар әрқайсысы асқынөткізгіштің әр қасиетін сипаттайтын микроскопиялық теория 1957 ж. ашылды. Оның авторлары 1972 ж. Нобель сыйлығымен марапатталған американдық физиктер Джон Бардин (1908-1991жж.), Леон Купер (1930 ж.) және Джон Роберт Шриффер (1931 ж.) болды. Бұл теорияның (авторлардың фамилияларының бас әрпінен құралып, БКШ деген атау енгізілген) ашылуынан бастап, асқынөткізгіштіктің дамуында жаңа кезең басталды. Ол асқынөткізгіштікке қатысты көптеген эффектілерді түсіндірумен қатар жаңа құбылыстарды болжаумен сипатталады. Осылай, 1962ж. ағылшын ғалымы Брайан Дэвид Джозефсон (1940 ж.) БКШ теориясына жүгіне отырып, әлсіз асқынөткізгішті системаларды жүзеге асатын, тунельдердің өзгеше түрін болжады. Джозефсон болжаған құбылыс (кейіннен эксперимент түрінде дәлелденген) 1974 ж. оны Нобель сыйлығымен марапаттауға негіз болды. Ал эффектінің өздері қазір оның есімімен аталады. БКШ теориясынан,қиын жасалатын жағдайлар қажет болсада, Тс~300К болатын таң салмақты асқынөткізгіштердің болу мүмкіндігіне еш қарсылық болмайтындығын көруге болады. 1986-1987 жж. мұндай материалдар алынды. Бұл жерде 1987 ж. Нобель сыйлықтарының лауреаттары И.Г. Бернорц (Германия) және К.А. Мюллер (Швейцария) болды. Асқынөткізгіштердің ғылымда үлкен орын алатын төмен темпратуралар физикасына жатады. Бұл бағыт адам жетістіктері табиғат мүмкіндіктерінен асып түсетін жалғыз физикадағы бағыт. Зертханаларда әлемде кездеспейтін төмен температура мәндері алынды. Осыдан табиғатта байқалмаған физикалық құбылыстарды зерттеу мүмкіндіктері пайда болғанын көруге болады. Бұл кезеңнің тарихы қазіргі таңда жасалуда. жүктеу/скачать 1,44 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|