科學家進校園講「超導」,師生一起狂熱「追星」

2023年09月23日17:18:04 教育 1442

長江日報大武漢客戶端9月23日訊(記者楊楓 通訊員邱鳳英)「有的材料本身不超導,但是愛喝水,把它放在蒸籠裡面蒸一蒸,像蒸包子一樣蒸熟了,這個材料就變成超導體了。」「有的材料本身不超導,把它放到各種酒裡面泡幾泡,就能超導了。如果直接泡在酒精溶液中是不超導的,特別有『酒品』。」近日,「科學家講科學」科普講座走進武漢市南湖中學,中國科學院物理研究所研究員、科普作家羅會仟向大家講述了「超導」的前世今生,不論是學生還是老師都被科學家深入淺出的講解吸引住了。在交流環節,師生們更是狂熱「追星」,搶著提問,爭取學習機會。

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羅會仟以《超導百年探索之路》為題,從電阻的基本認識、超導的基本性質和應用、超導材料的探索歷程、室溫超導如何實現等方面,帶領南湖中學的師生了解超導的前世今生,展望超導技術未來的應用前景。「單行苦奔遇阻力,雙結生翅成超導。」他用單翅膀的蜜蜂來比喻電子,一隻蜜蜂有左翅膀,另一隻有右翅膀,單只是飛不起來的;但是如果有左翅膀的蜜蜂和有右翅膀的蜜蜂抱成了一對,向同一個方向飛,就可以飛起來,形成沒有阻礙的電子對運動,形象地解釋了超導基本的微觀原理。

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羅會仟結合百餘年超導的探索歷史,講述了無數科學家創造的歷史輝煌,特別是中國科學家在鐵基超導研究中起著引領世界前沿的作用。超導作為一種宏觀量子凝聚現象,是凝聚態物理基礎研究中的重要前沿領域,在能源、科研、醫療、通訊等各個領域均有重要用途,並以核磁共振成像、城市電網、精密測量、量子計算、高速磁浮等實際案例為例,詳細展示了幾乎無處不在的超導技術在不同領域的廣泛應用,讓師生們深入地了解超導技術的現狀和發展趨勢。

專家的講座深入淺出,既有科學知識的學習,也有情感價值觀的熏陶,不僅讓同學們大飽耳福,受益匪淺,還點燃了同學們的科學夢想,激發了他們無限的思考。在互動交流環節,師生們踴躍向專家提問。「給它一個絕對零度的室溫,找到很好的超導材料再進行變壓器變壓,是否可以打破能量守恆定律創造永動機?」「如果室溫超導普及成功,會有哪些職業被替代?會對社會造成哪些影響?」「庫伯對是什麼?」「磁懸浮為什麼要設計成倒掛的形式?跟超導有什麼關聯?」現場氛圍非常熱烈。

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「我研究生做的課題是極端壓力條件下凝聚態物質的結構與性質研究,剛看到您講到給物質加水會改變它的超導轉變溫度,是不是因為加水裡面是有氫元素導致的?」南湖中學八年級物理教師馮全超對超導物質「愛喝水」「愛喝酒」這一特殊現象提出了自己的疑問,專家也給出了專業的解答:「有些物質加水和『喝酒』會變超導,後來發現主要原因不是氫元素,而是因為加水後改變了原子的間距,因而改變了內部的相互作用,所以超導溫度會變高。當然氫加進去有可能會產生一定作用,最近也有一些研究在進行,具體的機制還不是很清楚。」

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羅會仟還給積極互動的同學送出了他精心準備的禮品——一份諾貝爾獎章紀念章和一本他編著的科普圖書《改變世界的科學:物理學的足跡》,激勵同學們學習科學,探索科學,未來爭當大科學家。專家的講座激發了孩子們對超導、對物理、對科學的興趣及熱情,紛紛排隊索要簽名,更加堅定了他們學習的目標和方向。

【編輯:張靖】

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