虽然现在在实验室里,确实是像你所说的这种情况,制冷所消耗的电能要比利用超导特性传输所节约的电能多。
可如果以后能找到温度更高的材料呢?如果某种材料能在零下二十摄氏度范围内达到超导的材料的话,那我们在北极圈内进行无损耗的电力传输。
“又如果某种材料的超导临界温度达到零度的话,我们甚至可以在冬天进行传输。
“到达室温所在的二三十摄氏度,那么人类以后在电力传输方面,将不会再有任何损耗.”
,这话怎么听着好耳熟?好像之前好和加尔各答大学的那个拉曼,也是这么说的。
“而且威尔斯先生,这个材料在进入超导之后,电阻变成零产生的影响,不仅仅是在电力传输过程中没有任何损耗,而且它还能漂浮在磁场中央,就像这样.”
陈慕武没有再进行过多的理论解释,而是举着那块铌片,另一个手里拿着一块磁铁,摆放到了泥片的下面,做起了模拟。
“不如我现在就向两位演示一下,不如过在此之前,我需要先把机器打开,把温度降到临界温度之下,让金属铌进入到超导状态当中.”
陈慕武说完这番话之后,很“自然”地把手中的铌片摞在了磁铁之上,然后把二者一齐放入到制冷机当中,再把各种绝热措施都做好之后,启动了机器。
“两位,机器的降温过程还需要再等一段时间,请到这边来稍微休息一下,”陈慕武把两人请到了实验室内另一角,如法炮制了之前的液氮急冻香蕉和菠萝,“下午茶时间,只是实验室里没有煮茶的条件,只能请你们品尝我最近就地取材,开发出来的夏日解暑冰品了.”
“陈博士,还是你会享受.”
美食家赫胥黎在吃完一根香蕉之后,一脸满足地点评道,“只是很可惜,你这里没有什么冰啤酒。
在炎炎夏天来上那么一杯,才是真正的享受.”
威尔斯则是仍然坚持刚才的问题:“陈博士,就算你说的那样,这种超导材料会在磁场当中漂浮起来,可那又有什么用?”
“可以用来做火车,做汽车,做交通工具啊!如果超导技术就能实现的话,未来的交通工具就会悬浮在地面上,没有和地面接触带来的摩擦力,前进的时候,只会受到空气阻力带来的影响,所以之后的交通速度也会变得更快咯.”
“你是说像飞机和飞艇那样?”
“是,也不是,虽然这些交通材料都只受空气阻力的影响,但是让它们漂浮起来的原因却截然不同。
“飞机是靠空气动力学产生的升力,飞艇则是靠填充气体的浮力,而将来的这种超导悬浮,就是靠超导体的这种磁学特性。
“而且同飞机和飞艇相比,这种交通工具远离地面的高度更低,也就不会发生那些令人望而生畏的空中灾难.”
“陈博士,如果真能像你说的这样,那我就十分想到未来去看一看了。
你什么时候研究时间机器?等你成功之后,我一定第一个申请乘坐它到未来去旅行.”
威尔斯开了个玩笑,毕竟在他眼前的陈慕武,可是在理论上提出时间旅行可行的第一人。
“未来又未必会比现在好,威尔斯先生,说不定您到了未来之后,会感觉更失望呢!”
“陈博士,反正你的机器制冷还需要一段时间,能否请你从一个物理学家的角度来设想一下,随着科学的发展,你想象当中的未来会是什么样子?”
陈慕武正在发愁该怎么拖延时间,好让机器制冷温度达到10开尔文以下之后,进入超导态的铌会忽然在磁场当中漂浮起来,威尔斯就给他送上了话题。
未来会是什么样子?
威尔斯,你是在问哪个未来?
是那个英国在海外的殖民地基本上全部独立或回归,甚至连已经合并了几百年的苏格兰都开始闹独立,不可一世的大不列颠变成小不列颠,印度人骑到了主子头上当首相的未来吗?
陈慕武真心觉得,如果威尔斯坐着时间机器回到未来之后,看到的全是这种东西,这位老先生没准会血压爆表,翻了一个白眼后被活活气死。
算了,还是说点好的吧。
可是说什么?
互联网,机器人,人工智能,医疗技术,转基因……
陈慕武想了想,他从物理学家的角度来说,上面哪个粒子都不太合适。
不过刚才的话题中提到了飞机飞艇这种上天的东西,那不如就说说天上的事情吧?
“威尔斯先生,您信不信,人们将来会飞到宇宙当中去?
“牛顿爵士在几百年前,就已经提出来了一种大炮的设想,在一座高山的山顶架起一座大炮,只要炮弹的速度足够快,那么炮弹就会永远向前飞行,而不会落到地面上。
“在他那个时代,这种大炮只能存在于幻想当中,但是随着科学的发展,人们找到越来越坚固的材料,找到效率更高的燃料,说不定真的就能达到那个能让炮弹一直围绕地球旋转而不掉落的速度。
“如果速度更快一些,说不定炮弹还会脱离地球的引力束缚,离地球越来越远呢!
“这并不是我突发奇想,在十年之间,已经有一位叫做康斯坦丁齐奥尔科夫斯基的俄国人计算过这个速度,只要炮弹的速度达到每秒五英里,那么它就能环绕地球。
“而炮弹的速度达到每秒七英里,那么它就能从地球的引力束缚当中逃逸出去。
“如果它的速度更高,说不定就会逃出太阳系,乃至整个银河系,向宇宙更深处去前进,去探索!”
“之前我也曾经看到过这位齐奥尔科夫斯基先生的论文,他的这个计算数值,应该是没有问题的。
只是人类真的能让物体达到如此惊人的速度吗?”
“我想是可以的,在中武术里曾经有一个设想,一个人左脚蹬自己的右脚背,而右脚再去蹬他的左脚背,两只脚之间相互借力的话,就能让他从原地腾空而起。
“这个想法自然是荒谬的,除了会得到两个被踹得通红的脚背之外,不会产生任何变化。
“但是放到那枚炮弹上之后,就不一样了。
如果能经历层层加速的话,让炮弹达到每秒五英里的速度,应该还是很容易……见鬼,这个铌金属片,怎么自己就在磁场当中漂浮起来了!”
陈慕武把最后的那声惊呼,表演得很逼真。
第202章 150蒙德实验室主任
看到机器中的那个铌金属片,和想象当中完全一样地漂浮了起来,陈慕武也不顾和赫胥黎还有威尔斯一起发火箭、放卫星,而是甩下他们,径直跑到了机器前。
一切都在按部就班地依照陈慕武的计划进行着,可即使这样,他的脸上也一直保持着震惊的表情,嘴里不停地喃喃自语道:“见鬼了,见鬼了,怎么可能呢?”
“陈博士,发生什么事情了?”
威尔斯和赫胥黎也紧跟在他后面赶了过来,后者还连忙向他打听目前的情况,生怕是今天自己带人进入实验室里,对陈慕武的实验结果产生了影响和破坏。
戴维-法拉第实验室可是如今英国最炙手可热的一间实验室,而有关低温物理学超导的研究,则更是实验室中的王牌项目。
如果因为两个人的到来,让陈慕武的超导实验出了差错,那么他俩就一定难辞其咎,说不好还会成为英国最大的罪人。
“赫胥黎教授,实验现象有些出乎意料,和理想导体的情况完全不一样,”陈慕武指着氦气温度计上的读数说道,“你看,现在仪器内部的环境温度已经到达了8开尔文,这个温度比铌的临界温度要低,说明样品此时已经进入到了超导状态。
“按之前的设想,样品进入超导状态之后,就可以被视作理想导体,但理想导体是不会在磁场中浮起来的.”
“陈博士,那现在的现象说明了什么?”威尔斯也有些不放心的跟着问道。
“不好说,”陈慕武故意摇了摇头,“我可能要再重复几次这个实验,看看是不是有其他因素对实验进行了干扰。
如果在重复之后依然是这个结果的话,那么就说明铌,或者是其他金属在进入超导状态之后,并不能被视作理想导体,而需要给他赋予一种新的解释了.”
威尔斯还想继续追问,陈博士刚刚不是还说,材料进入到超导之后,就能悬浮在磁场当中了么?
现在也已经出了这个结果,那块叫做铌的金属,就那样静静地悬浮在仪器里面,可为什么他却如此大惊小怪?
可惜陈慕武不会给他再次提问的机会了,看见自己想要得到的现象终于出现,这两位客人在实验室里当见证人的工作也就此完成,是时候端茶送客了。
“威尔斯先生,赫胥黎教授,真不好意思,今天本来是想向二位演示一下超导的,没想到实验居然突发变故,似乎是产生了一种新的效应。
“接下来我将要对这种新的实验现象进行研究,估计是没时间向两位继续介绍有关超导的事情了。
实在是对不住!”
“没关系,没关系,陈博士,你的实验要紧。
那什么,我们就先离开吧,不打扰你继续从事科学研究了.”
看到陈慕武的表情当中没有焦急的神色,说话的语气也还算平稳,赫胥黎的心终于放了半颗到肚子里。
但他还是觉得此地不宜久留,陈慕武才刚一送客,他就急忙带着威尔斯匆匆告退。
可威尔斯还想继续和这个有意思的年青人多聊聊天,他说的那个把炮弹发射到天上,虽然算是老生常谈,可是说以后火车不用铁轨,就能贴地飞行这件事还是蛮有意思的。
威尔斯在临走前不忘和陈慕武邀约下一次见面:“陈博士,等你这个实验完成之后,很欢迎你到我的家中去做客.”
“威尔斯先生,等有机会的话,我一定会去府上拜访.”
两个人走后,陈慕武没有继续从事他的研究,而是直接关掉了机器,打扫完剩下的冷冻水果之后,就悠哉游哉地打卡下班回家。
光发现这个实验现象不够,等明天还要引导着他那两个学生,让他们针对这种实验现象,给出一种合理的解释才行。
施汝为虽然是发展金属铌超导效应的那篇论文的第一作者,可是铌毕竟不是陶瓷,它的超导临界温度还不够高,仅凭这一个小小的发现是拿不到诺贝尔奖的。
不过再加上超导体的完全抗磁性之后,就应该很有竞争力了。
“说说吧,针对这种新奇的现象,你们二位有什么想法?”
第二天,在给施汝为和奥本海默重新演示完铌会在进入超导态之后,自发地从磁场中漂浮起来这种新现象之后,陈慕武提出来了自己的问题。
奥本海默不明所以地摇了摇头。
虽然他不擅长动手做实验,更擅长理论问题的思考,可是磁学问题对他来说,仍然算是很偏的一门物理学分支。
陈老师是相对论和量子力学方面的高手,上了剑桥之后,奥本海默也一直都在这两方面下功夫,但完全没想到,他在磁学的研究上也有如此高的造诣。
人比人得死,陈慕武对奥本海默来说,就是一座永远可望不可及的高峰。
这又让他联想到一个最近新学会的中成语,叫什么高山仰止。
可施汝为就不一样了,他在去年进入到剑桥大学之后,不光依照陈慕武的要求,在大学课堂和图书馆里补习理论知识,还被陈慕武似有意似无意地安排进了卡文迪许实验室,跟着磁学部的助理负责人卡皮察,还有那个他在和德布罗意一起做实验时认识了斯通纳,一起搞研究。
这一年的时间下来,施汝为虽然不能说是精通,可还是积累了很多的磁学方面的知识。
奥本海默早就已经表了态,可是陈慕武却一直也没有说话,而是笑吟吟地盯着两个人,看样子他就是在等施汝为说出自己的想法。
“汉臣兄,这块铌片既然能够漂浮起来,那就说明必然会有一种升力的存在,而且这种升力的大小,最起码要大于金属片的重力才行.”
陈慕武点点头,示意他继续说下去。
“这种升力,肯定不会是空气带来的浮力,而它又置身在磁场当中,很容易就能让人联想到,这应该是一种依据磁场而产生的电磁斥力。
“再联想到理想导体在磁场中的表现,以及和先使金属进入到超导态,然后再加磁场的实验现象进行类比。
我认为可能是在这种铌金属因为降温而进入到超导状态之后,把它体内的磁感线全部排了出来,换一种说法,也就是它产生了一个和环境磁场方向相反的新磁场.”
奥本海默仍然是一脸懵逼状,而陈慕武则点头微笑:“英雄所见略同,我也是这种想法。
只是光靠大脑思考还不够,物理学是一门实验的科学,我们接下来要做的事情,就是要来设计实验进行验证了。
“不过在此之前,我想我们应该先换一种元素试试看,比如说,铅.”
铌是一种顺磁性金属,而铅则是一种抗磁性金属,两种金属在磁场中的表现有一些不同。
如果铅金属片同样也是像铌一样,先加磁场再降温,进入超导态后同样也悬浮于磁场中,那么就能说明这种表现并不是顺磁性材料所特有,而是对所有材料来说都适用,无论顺磁性还是抗磁性,它们都会在超导时排出自己体内的磁感线,成为一种抗磁性物质。
迈斯纳当时在做实验的时候,也考虑了顺磁性和抗磁性。
抗磁性金属,他选择的当然也是铅。
只是他用到的顺磁性材料,是金属锡。
锡在进入超导状态的临界温度在3开尔文,所以陈慕武才在早些时候“误打误撞”地发现了临界温度更高的顺磁性材料铌的超导性,为今天的实验做好了基础。
讲完了自己的想法之后,陈慕武继续当他的甩手掌柜,让施汝为和奥本海默验证一下铅是否也能同样漂浮。
他觉得这个简单的实践应该不会出什么意外,可是不出意外地,意外还是出现了。
“陈老师,温度都已经降到了5开尔文,可是磁场当中的铅片,还是没能像铌那样漂浮起来.”
跑来向他报告的是奥本海默,脸上带着一副惊慌失措的表情。
“是么?那我去看看.”
起身走到机器前,看着那片比之前的铌还大还厚的铅片,陈慕武鼻子好悬没被气歪。