妙笔文学

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第834章 好久不见小牛大结局（第1页）

“另一个思路”

听到徐云说出的这番话。

台下的周光召、薛其坤等人脸色并没有多少变化，只是浮现出了些许的若有所思。

正如徐云所说。

就像提及小牛必然要提到万有引力一样，在涉及到超导概念的时候，就必然要提到bcs理论。

在原本历史中。

自从1911年昂内斯首次发现了超导现象之后，人们一直认为除了电阻为零之外，超导材料与普通材料具有相同的特性。

然而1933年关于超导体具有完全抗磁性的发现打破了这一观念，超导体的完全抗磁性也被称之为迈斯纳效应。

到了1935年的时候。

伦敦兄弟发展出伦敦方程，将通过超导体的电流与其内部和周围的电磁场联系起来，从而构建了一个关于超导体电磁特性的唯象理论。

这一理论预言了电磁穿透深度的存在，并于1939年被实验证实。

接着1950年的时候物理学家又发现，具有较低原子量的汞同位素，在转变为超导体时的温度会略高一些，

这表明关于超导性的理论必须考虑到晶体中的自由电子会受到晶格振动的影响，这个现象被称为超导的“同位素效应”。

又双叒叕过了三年。

通过对超导体导热性的分析，物理学家认识到，超导体中自由电子的能量分布并不均匀，而是具有能隙。

然而，所有这些理论都只是用来说明观察到的实验现象之间的相互关系，并没有从物理学基本定律出发对这些现象作出解释。

在昂内斯发现超导现象之后近50年的时间里，理论物理学家一直没有发展出超导的基本理论。

直到

1957年。

在这一年，美国物理学家巴丁、库珀和施里弗三人提出了赫赫有名的bcs理论。

当时施里弗和巴丁、库珀发现，超导体中的电子会结合成库珀对，所有电子库珀对的运动是相互关联的，并由于声子-电子相互作用而形成一个整体。

于是他们开始思考如何同时描述所有库珀对的行为，而不是单独描述每一个库珀对。

这些电子对不受其他电子和晶格的影响，这使得它们可以不受阻碍地运动。

最终在这一年初，巴丁与他的学生库珀和施里弗将这些因素组合起来，以《超导的微观理论》为题发表了一篇简短的论文。

在同年12月的文章《超导理论》中他们证明了超导相变是二级相变，他们的理论可以解释同位素效应和迈斯纳效应，以及为什么超导态只能发生在绝对零度附近：

在大量的热扰动下，脆弱的库珀对会断裂。

此外，他们还给出了关于比热和电磁穿透深度的理论计算。

于是乎。

超导的bcs理论就构建起来了。

bcs理论的建立，是物理学史上第一次从微观角度全面综合地解释了超导现象，在理论和实验上是无可挑剔的。

1972年，巴丁、库珀与施里弗三人因为提出bcs理论获得了诺贝尔物理学奖。

但就像牛顿力学配套经典物理、但在微观领域却有些乏力一样，bcs理论很快也遇到了一个瓶颈：

这个理论能够完美的解释低温超导，但在涉及到高温超导之后却存在很多无法解释的情况。

因此物理学界也提出过很多候选机理，目前比较有热度的分别是rvb（共振价键）理论、t-j模型和自旋涨落模型。

这些理论各有优点和缺点，都有待实验证据检验。

“rvb理论认为铜氧高温超导体中的电子在铜氧面上形成了共振价键，为强烈的量子纠缠，而非库珀对，这种价键可以跨越不同的铜氧面从而导致超导性。”

随后徐云将ppt翻到了下一页，对现有的几种理论进行起了锐评：

“rvb理论能够解释高温超导的一些强关联效应，如赝能隙和反铁磁序，但它的弊端在于没有给出具体的电子配对机制和对称性，也没有给出可测量的预言。”

“更早一些的t-j模型认为电子在铜氧面上通过交换自旋为12的激子形成库珀对，可以解释高温超导的d波对称性和电荷自旋分离，但同样没有给出具体的配对机制。”

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