Выбрать главу

Понастоящем световният рекорд за високотемпературен свръхпроводник се държи от едно вещество, наречено живачно-талиев-бариев-калциев-меден оксид, който става свръхпроводящ при 158 К (–135°C). Тази сравнително висока температура все още е далеч от стайната. Но този 158 К рекорд все още е важен. Азотът се втечнява при 77 К, а течният азот струва почти толкова, колкото обикновеното мляко. Вследствие на това обикновеният течен азот може да се използва за охлаждането на тези високотемпературни свръхпроводници, и то на много ниска цена. (Разбира се, свръхпроводниците със стайна температура не биха се нуждаели от каквото и да е охлаждане.)

Доста смущаващ е фактът, че в момента няма теория, която да обяснява свойствата на тези високотемпературни свръхпроводници. На практика Нобелова награда очаква предприемчивия физик, който може да обясни как действат високотемпературните свръхпроводници. (Те се състоят от атоми, подредени на отделни слоеве. Много физици изказват теоретичното предположение, че това наслояване на керамичния материал прави възможно свободното течение на електрони в рамките на всеки слой, което води до създаването на свръхпроводник. Но все още е загадка как точно става това.)

Поради липсата на знания по въпроса физиците за съжаление прибягват до една безсистемна процедура за търсене на нови високотемпературни свръхпроводници. Това означава, че приказните свръхпроводници със стайна температура могат да бъдат открити утре, следващата година или пък изобщо няма да бъдат открити. Никой не знае кога или дали ще бъде намерено подобно вещество.

Но ако бъдат открити свръхпроводници със стайна температура, може да бъде отприщена приливна вълна от търговски приложения. Магнитни полета, които са милион пъти по-мощни от магнитното поле на Земята (което е 0,5 гауса), може да станат част от ежедневието.

Едно общо свойство на свръхпроводимостта се нарича ефект на Майснер. Ако поставите магнит над свръхпроводник, магнитът ще се издигне във въздуха така, сякаш е държан горе от някаква невидима сила. (Причината за ефекта на Майснер е, че магнитът оказва следния ефект — той създава „огледално-образен“ магнит в рамките на свръхпроводника, така че първоначалният и огледално-образният магнит се отблъскват взаимно. Друг начин да проумеем това е, че магнитните полета не могат да проникнат в свръхпроводник. Вместо това те биват отстранени. Затова, ако един магнит бъде държан над свръхпроводник, неговите силови линии биват отблъснати от свръхпроводника, а след това те бутат нагоре магнита, карайки го да левитира.)

Използвайки ефекта на Майснер, човек може да си представи бъдеще, в което шосетата са направени от тази специална керамика. След това магнити, поставени в нашите колани или облекло, биха ни дали възможност да се носим по някакъв вълшебен начин във въздуха към крайната ни цел без никакво триене или загуба на енергия.

Ефектът на Майснер действа само върху магнитни материали като металите. Но също така е възможно да бъдат използвани свръхпроводящи магнити и за издигането във въздуха на немагнитни материали, наречени парамагнетици и диамагнетици. Тези вещества сами по себе си не притежават магнитни свойства. Те придобиват магнитните си свойства само в присъствието на външно магнитно поле. Парамагнетиците биват привлечени от външен магнит, докато диамагнетиците биват отблъснати от външен магнит.

Водата например е диамагнетик. Тъй като в състава на всички живи същества има вода, те могат да левитират в присъствието на силно магнитно поле. В магнитно поле с мощност около 15 тесла (30 000 пъти по-силно от полето на Земята) учените са накарали да левитират малки животни като жабите например. Но ако свръхпроводниците със стайна температура се превърнат в реалност, трябва да се окаже възможно левитирането и на немагнитни обекти посредством тяхното диамагнитно свойство.

В заключение можем да кажем, че силовите полета такива, каквито са описани обикновено в научната фантастика, не съответстват на описанието на четирите сили във Вселената. Все пак може да се окаже възможно имитирането на много от свойствата на силовите полета чрез използването на многослоен щит, състоящ се от плазмени прозорци, лазерни завеси, въглеродни нанотръби и фотохроматика. Но разработването на подобен щит може да продължи много десетилетия или дори век. А ако е възможно да бъдат открити свръхпроводници със стайна температура, човек би могъл да използва силни магнитни полета, за да издига във въздуха коли и влакове и да ги кара да се реят така, както в научнофантастичните филми.