Природа сверхпроводимости

Два любых электрона (условно помеченных), движущихся по одному треку, для стороннего наблюдателя будут производить впечатление согласованного движения. Оно и есть согласованное, но не между электронами, а между каждым электроном и токоведущим каналом - треком. Как Купер сумел это интуитивно прочувствовать – неизвестно, скорее всего, на основе какого-то эксперимента, только он перепутал причину со следствием. А когда путают причину и следствие – сразу объявляется мистика. Вот и получилось, что мистическая сверхпроводимость обосновывается мистическими куперовскими парами.

Куперовские пары являются самой наглядной  иллюстрацией запутанных частиц, и  впервые здесь они запутаны для дела.

Электрон и позитрон, двигаясь параллельно, испытают действие определенных сил. Точно такие же силы, при тех же условиях, будут действовать на электрон и ион. Но результат действия (реакция) одинаковых сил будет в каждом случае совершенно разным. Разница определяется соотношением инертных масс.

Электрон, пролетая мимо иона, сообщает ему определенный импульс. Точно такой же импульс он сообщит изотопу иона, если тот окажется на месте простого иона, но реакция в каждом случае будет разная из-за разного соотношения масс. Этим объясняется изотопический эффект.

Возникает естественный вопрос: что будет с током сверхпроводимости, если всю систему поместить в идеальный термостат. Похоже, что у нас уже достаточно знаний и сведений, чтобы ответить на этот вопрос. При устойчивом резонансе электроны проводимости собирают и передают тепловую энергию в накопительное колебание решетки ионов. Энергия решетки возвращается электронам в формате стабилизирующих воздействий, но не вся. Часть энергии тратится на электромагнитное излучение синхронными колебаниями решетки. Пока разница между приносимой электронами энергией и отбираемой ими энергии на стабилизацию будет больше энергии излучения – резонанс будет устойчивым. Если излучение превысит накопительную часть энергии, то резонанс начнет затухать, а вместе с ним и ток сверхпроводимости.

Таким образом, на основании всего  выше изложенного можно сделать  вывод, что сверхпроводимость это  уникальное, самосогласованное резонансное состояние замкнутого проводника с током, реализующееся на предельно низких температурах в материалах с благоприятно специфической периодической структурой. Наблюдаемые до сих пор эффекты сверхпроводимости имеют жесткий характер возбуждения. Но нет никаких оснований для утверждения, что это их непременное свойство. Исследованы материалы, которые условно можно назвать материалами низкого качества, т.к. заведомо их кристаллическая решетка имеет множество дефектов. Но мы знаем, что и в природе, и в современном промышленном производстве имеются материалы из монокристаллов, качество решетки которых, естественно, относится к наивысшей категории. Однако, структура решетки кристалла может не соответствовать условиям резонанса. Но если резонанс возникнет в монокристалле, то вполне возможно, что условия возбуждения окажутся мягкими, и тогда кристалл само возбудится и превратится в постоянный магнит. Такие кристаллы в природе, похоже, существуют, это кристаллы ферромагнетиков.

Для проверки резонансной природы постоянного магнетизма можно провести следующий эксперимент. Поместить в термостат, или в одинаковые условия, два одинаковых постоянных магнита, и один из них нагрузить максимально допустимым грузом. Нагруженный магнит будет охлаждаться интенсивнее по сравнению с контрольным, т.к. усилие на удержание веса будет искажать резонансный ток сверхпроводимости. На восстановление будет расходоваться энергия резонансных колебаний решетки, которая будет восстанавливаться за счет температуры тела магнита.

Наличие одинаковых магнитов не принципиально, но желательно. Эксперимент необходимо провести как минимум дважды, меняя магниты местами.

 
 Физический смысл сверхпроводимости  состоит в том, что система, реализующая ток сверхпроводимости, представляет собой генератор постоянного тока, питающийся от распределенного преобразователя типа «тепло → ток», и не требующего наличия рабочих тел с разницей температур.

Представленная модель предоставляет  исследователям новые возможности в осмысленном и целенаправленном поиске новых материалов с желаемыми свойствами сверхпроводимости. Позволяет прогнозировать качественные изменения параметров сверхпроводимости в зависимости от геометрии проводника, а также от величины и направления магнитного поля.

А квантовая теория не отменяется. Она позволяет вводить приблизительные количественные отношения, делать количественные прогнозы и производить расчеты, т.е. очень полезна для инженеров.

Нижний Новгород, декабрь 2011г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гинзбург Виталий, Андрюшин Евгений //Сверхпроводимость. Альфа-М, 2006 г.
2. П. Де Жен // Сверхпроводимость металлов и сплавов. М., 1968.
3. Физические свойства сверхтемпературных сверхпроводников. М., 1980.
4. Тинкхам М. // Введение в сверхпроводимость. М., 1980.
5. Шмидт В.В. // Введение в теорию сверхпроводников. М., 1982.
6. Прохоров А.М. // Большая Советская Энциклопедия.