夏尔布里津的遗憾
1911年,荷兰物理学家、莱顿大学的海克·卡默林发现,水银在低温-269℃(仅高于绝对温度4.2度)时,电阻几乎完全失去,而成为超导体。两年后,这一重大发现使他荣获了诺贝尔奖。以后,许多物理学家均致力于揭开超导秘密,力图使电流永远流动的梦想变为现实。然而摸索难度大,进展很缓慢。
夏尔布里津教授是苏联著名的无机材料专家。早在1978年他便率先合成了镧铜氧化物,并发现该物质具有在温度下降时电阻会减小的特征。夏尔布里津在本国研究期刊上公布了这一实验事实,并对镧铜氧化物晶体的组成和结构作了论述。第二年,他的论文被译成了英文。此后,夏尔布里津因经费匮乏一度中断了实验,到1980年才恢复研究工作。
在1981年的一次实验中,他将温度降低到绝对温度40K(-233℃),此时,镧铜氧化物的电阻消失。夏尔布里津本应抓住这一异常现象继续探讨,但他却未加深究。不过,他还是把此事告诉了同在一个研究所工作的另一位同事。那人漫不经心地听完夏尔布里津的叙述,提出了一种解释:“这或许是一种表面异常现象吧。”结果,该研究便半途而废了。
1986年,在美国国际商用机器公司苏黎世研究所的卡尔·缪勒(瑞士物理学家)和约翰尼斯·柏诺兹(德国物理学家)宣布,他们发现一种在-243℃时具有超导电性的陶瓷材料,且这种由钡、氧化镧、铜和氧制成的陶瓷易于制作。此后不久,他们又发现利用远比液氦便宜的液氮作冷却剂,根据同样制作原理制成的一种陶瓷甚至在-173℃时便呈现出超导电性。与金属导体相比,这是一个巨大的进展,因为它可消除令人感到麻烦的音障。这是自1911年昂内斯发现超导现象后75年来最重大的发现,为寻找更具广泛应用价值的高温超导材料奠定了基础。于是,这两位科学家便以新型超导材料的发现者而荣获1987年诺贝尔物理学奖。
两位科学家的重大发现,在全世界掀起了“超导热”。各国科学家试图寻找出更高临界温度的新型超导材料。而夏尔布里津教授由于粗心,没有抓住1981年那次实验的契机,结果让一个重大科学发现的荣耀旁落他人。