常温超导体,又称为室温超导体,即其在常温下就可以达到超导体。这是一种理论预言或者说被人类期待的一种超级材料。超导体有两个特性,一个是零电阻特性,另一个就是完全抗磁性。要达到这两个特性,需要将超导体的温度降到其超导转变温度以下。截止到目前为止,在常压下的超导转变温度最高也就能达到138K,如果允许加压的话最高可以达到203K。但是室温超导要求的温度是可以达到273K,因此实现室温超导还有很长的一段路要走。
但可以确认的是,室温超导的出现将会掀起一场新的科技革命,这句话毫不夸张。我们一般能了解到的是,超导体可以用来无损耗传输电能,可以用来产生强磁场。但它的用处远远不止于此。比如超导体的完全抗磁性可以用来做磁悬浮,它的特殊的微波性能可以用来做电子器件,一些特殊的超导体还可能用于量子计算。可以说,超导体的应用领域有很多,室温超导的应用前景更是不可***。
超导体的完全抗磁性
超导是指电阻为零的导体。当其通入电流时,不会以电阻产生热能的形式,将电能耗散掉,而将产生出强大磁场(电流生磁),比普通螺线管产生的磁场强大的多。人类主要是用这个超导磁场可做非常多而大的应用。
那么,它的产生机制是什么呢?目前研究看,超导性来自于库柏对,即两电子(也可能更多电子)“粘连”在一起的状态。这种状态一般只能在低温才行,也就是物质状态大量减少,甚至到物质凝聚态。因此,从这个机理上讲,常温超导不可能。但是,我们都知道,温度高低是物质状态,或有序性的高低或多寡。实际上,当物质处于越有序性时,其温度就等于越低。那么,当我们能让体系运动在某种有序性之下,也将可能使导体进入到超导状态。这就是目前超导研究的一个崭新方向。提供给有心之人。
说的简单一些,超导体就是低于某温度时电阻为零的导体。常温超导体,就是在常温下电阻为零的导体。超导体还有一个特性,就是完全抗磁性。
现实中我们还没有发现常温下能稳定存在的超导体。
电阻为零,带来的直接影响就是其通电不会发热,没有能量损耗。
不发热就没有能量的损耗。人们现阶段发现的超导体基本上都是有一个临界温度的,并不能在常温下实现超导。
如果发现了常温下的超导体,那么我们的电力传输过程就不再需要高压电线了。因为把电加到高压,就是为了减少传输过程中电线发热的损耗。有了超导体做电线,我们的家用电器电源不需要是220V的电压,甚至可以5V的电压就可以使用。这样电力的使用就会变得安全高效许多。
而且发电机也不再有损耗,使得火力或者水力发电有了更高的效率。
与此同时,我们的电脑运行速度会有一个质的飞跃。现阶段常用的电脑随着电路的温度上升,运算速度下降。因为电脑的散热主要还是和元器件的电阻有关,如果用超导体做晶体管,电阻为零了,那么就不会散热了。
抗磁性可以让超导体完全“抵抗”磁力。
说的复杂了不好理解,说得简单一些,就是磁力线完全穿透超导体,产生表面感应电流,形成一个新的磁场。由于是超导体,磁场给它多大的力,他就还回去多大的力。在地球上,如果这个力等于重力,那么超导体就浮空了。
有的读者就有疑问了,可不可以利用地球磁场制造出超导体飞行器呢?现阶段应该不行,因为地球的磁场太弱了。
电影《阿凡达》大家都看过,大家知道人类为什么去潘多拉星球上作死吗?其实就是因为潘多拉星球上有这种常温下的超导体,人类才去争夺的。潘多拉星球上的这种常温超导体和其星球本身的磁场互相作用,才有了漂浮的岛屿。(好久没更新我的“看电影学知识系列”了)
不过这只是科幻,我们还是说一说现实中的科技吧。如果有了常温稳定的超导体,或者其他更稳定的超导体。那么我们就可以利用其抗磁性来建立一个完全封闭的强磁场。这个磁场就可以帮助我们在更安全的环境下使用核能,托卡马克是前苏联科学家于20世纪50年代发明的环形磁约束受控核聚变实验装置。
全超导托卡马克核聚变实验装置,就是我们新闻里看到的人造太阳。
等到这一技术有了突破,那么核能汽车,核能手机电池就会进入我们的日常生活。
但是现如今,人类还无法解决维持低温超导体低温环境的耗能问题。有些情况下,某些材料可以在常温下实现超导,但是需要有其他条件限制导致其不能稳定发挥超导的作用。所以近些年关于常温超导体,室温超导体的研究进展缓慢。
本文为科普性质,语言不严谨还请见谅,不足之处还请指出。
时间本身是物质运动过程的表达,所以正常流逝存在一定程度的用词准确性缺陷,使人不容易跟着你的正确思路走,红移是(当前大众表达光子)一个振动周期位移发生的距离变化,观测惯性系和被观测惯性系经实践证实的多普勒公式运算数值相同,即光子振动周期相同,考虑对等效应,同为蓝红方向,即对于光谱蓝红维度考虑,时间刻度不变并同向。从微观电子震荡维度考虑,纵横投影时间刻度不变并方向相同,从微观单粒子时空弯曲角度考虑(即相对论推测角度)时空弯曲抵消了时间刻度与方向变化,现实等效于两个惯性系时间刻度一致,方向一致。
综上所述,尺短钟慢猜测错误,原子钟产生的相似效果另有形成原因。
在此感谢您对真理的执着追求,祝早出论文,谢谢!
要正确回答这个问题,还是要你亲自去一次宇宙观测中心,看看有关专家对这个问题是怎么解释的。编辑认为,你提出红移与蓝移存在时间快慢的尺缩问题,这看起来好像是那么回事。宇宙中发蓝的星系指的是什么?按光学分析应该是最有质量的物质,或者说最亮的星系。不管是蓝移还是红移,应该都是指宇宙膨胀的速度。蓝移或红移显示天体能量的窗口而已。
光速是我们宇宙中的极速,这是物理定律。而光子是因为没有静止质量从而获得极速的,任何其它存在静止质量的物质都不可能获得极速。
然而我们称之为"变化″的概念都只能约束在宇宙极速的范围内,如要"超出″就是超出了我们宇宙形成的机制和定律,这种"超出”是不可能存在的,除非存在另外的宇宙。
所以在我们宇宙中,***如物质能达到光速,那它就到达了顶格状态。顶格状态是不存在过程和变化的,那么描述物质运动和变化过程的时间相对于这种状态也就不存在了,就连空间也是不存在的。所以在光子的世界里没有时间也没有空间。对哈勃望远镜观测到的宇宙深场的红移可见光本身来说,它还是宇宙大爆炸那一刻的自己。
而光在红移过程中频率变低、波长变常的变化则是相对于我们观测者来说的。所以对于观测者来说,光的运动存在变化和时间。因而我们可以说仙女座大星云发出的光经历了漫长的250万年才进入了我们的眼帘。
爱因斯坦相对论中关于物体速度越快,时间变得越慢的钟慢效应,指的是物体速度加快时,在物体上的钟走得比地球上的钟慢,如果你在这个物体上(比如宇宙飞船),你感觉的时间并没有走慢。这只是一个相对效应。
可能有人要说,如果宇宙飞船达到了光速甚至超越了光速,飞船中的你不是同样感到时光的正常流逝吗?只可惜这种情况只存在于科幻作品中,事实上有静止质量的物体永远也达不到光速,因为在达到光速之前物体早就灰飞烟灭了。
所以红移和蓝移现象只是观测者探测到的光的变化,对光子本身来说没有"变化″这个概念,因为它是我们宇宙的顶格速度状态,对光子本身来说,没有过程,没有时间,没有空间。而速度钟慢效应是由于参照物不同而显现的,和红移、蓝移根本没有关系。但钟慢效应是确实存在的并得到了实际的运用,如果没有爱因斯坦发现钟慢效应,那么我们天天使用的手机定位导航功能就无法实现。
谢邀!
首先,红移与蓝移有多种因素产生。如红移可以由多普勒效应产生,也可以由介质产生,就像光纤通讯中的光脉冲会随距离的增加而不断改变脉冲形态,这就是由于构成脉冲的光频率、相位和振幅在随距离的变化造成的;因此,只有由多普勒效应产生的红移或蓝移才能体现光源与观测者或测量装置间存在相对运动的方向与速度大小;
其次,由多普勒效应产生光的红移和蓝移,说明光速与光源或观测装置间的相对运动有关,并非恒定不变;
再者,光速运动状态下时间当然依然正常流失!因为无论以什么速度运动,都不可改变时间本身的流失速率和方向;因为时间虽然是以具体的某一事物的运动与变化来定义的,但一旦定义了,则整个宇宙中的所有事物均被同时定义了。即在某一特定时刻,宇宙万物均处于特定的、唯一的空间位置上,除非其运动速度为无穷大才有可能处于二个或二上以上空间位置上!两个时刻间物质的位置变化量与时刻间距的比值即为运动速度,无论是否以光速甚至超光速运动,都是在两个时刻间的运动距离与时间的比值!任意参照系中只能而且必须只有一台标准钟和一把标准尺,用它们来测量宇宙中所有物质的运动时,怎么可能因为某些物质在运动而导致时钟和尺规自身变化呢?!
由此可见,时间不可能与运动速度的大小有关!也不可能出现所谓的钟慢尺缩!相对论的错误正是由于***设光速恒定而出错的!
有兴趣进一步了解相关情况的朋友,可参与本人以下文章的讨论
看了问题我又去学习了一下。只能以初读的理解来回答你这个深奥的问题!请莫见笑。
你说的红移和蓝移,这是有科学理论的,究其一点是人类在研究的时候,是以人的视角来确定光谱距离的方式。而尺缩钟慢这个解读也是因光速来定论!如果说当一切都以光速运行,那么我们人类的时间是终止的喽?!先不说人类在光速中是否能存在,就此理论,时间只是针对人类行为存在的,它的存在与光速是无关的,与红移和蓝移也是不存在关系的。你所问的问题,红移和蓝移和光速的关系,是光的速度与某一个物体的远近的关系那么说,时间只是针对人类行为存在,光谱是针对物体远近存在,这之间都是以人类视角有关。应该是并列的问题!我们否定不了时间对人的存在,也否定不了红移和蓝移对人的存在!是吧?!
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