2.3. Опыты В. Мейсснера и Р. Оксенфельда
В работе [41] констатируется, что в 1933 г. немецкие физики В. Мейсснер и Р. Оксенфельд обнаружили поразительный эффект, состоящий в том, что кольцевой сверхпроводник, охлажденный ниже критической температуры Tкр в постоянном во времени магнитном поле, самостоятельно переходит… в состояние «сверхпроводимости». Но это противоречит законам электродинамики, по которым в замкнутом контуре ток появляется только в том случае, если действующее на проводник магнитное поле меняется во времени. В опытах В. Мейсснера и Р. Оксенфельда магнитное поле было постоянным во времени, и поэтому не существовало причин для возникновения в кольцевом (замкнутом) проводнике ни обычной проводимости, ни «сверхпроводимости» электрического тока. Известно, что по законам электродинамики только переменное (изменяющееся) магнитное поле индуцирует (создает) в проводнике электрическое поле и этим инициирует движение электронов, которому препятствует (противодействует, сопротивляется) основное вещество проводника. Ответственными за сопротивление току электрической энергии являются возбуждающиеся при этом электроны внутри атомов проводника.
Очевидно, что материал любого проводника электричества даже при сверхнизких температурах должен оказывать определенное сопротивление движению в нем электронов. Это утверждение соответствует общему представлению о веществе, научной логике и здравому смыслу. Однако вопреки всему Мейсснером и Оксенфельдом якобы был установлен факт возникновения в металлах даже под влиянием небольшого и постоянного магнитного поля необыкновенной «сверхпроводимости» электронов с нулевым электросопротивлением проводника при необнаруживаемом экспериментально движении в нем электронов. Но такого не может быть.
Так как «сверхпроводимость» сопровождается появлением остаточной намагниченности кольцеобразного проводника, то в данном случае приходится объяснять эффект Мейсснера–Оксенфельда созданием в проводнике метастабильной магнитной структуры материала, т. е. намагничиванием.
В. Мейсснер и Р. Оксенфельд, исследуя распределение магнитного поля вокруг сверхпроводников, установили, что напряженность магнитного поля вблизи сверхпроводника больше приложенного к нему внешнего магнитного поля. Этот факт В. Мейсснер объяснял, предположив, что внешнее магнитное поле, приложенное к проводнику до перехода его в сверхпроводящее состояние, распространяется в нем так же, как и вне его, а при переходе проводника в сверхпроводящее состояние магнитное поле вытесняется из него, усиливая магнитное поле вблизи сверхпроводника. Это спорное предположение получило широкое распространение несмотря на то, что наиболее логичным было бы объяснение увеличения напряженности магнитного поля усиленным намагничиванием проводника в условиях температур ниже Tкр.
В. Мейсснер и его сотрудник Р. Оксенфельд осуществили следующий опыт: вместо цельной проволоки из белого олова взяли оловянную трубку, поместив в ее внутренней полости маленькую катушку для измерения магнитного поля в этой полости путем поворота оси катушки. Было установлено, что при охлаждении трубки ниже Tкр магнитное поле в полости не исчезало, и, более того, это остаточное поле сохранялось в полости трубки после полного выключения внешнего поля. Это, по мнению экспериментаторов, свидетельствовало о «замораживании» магнитного поля внутри трубки. Но это проще объяснить намагничиванием проводника при температурах ниже Tкр.
Аналогичное «замораживание» магнитного поля в полости сверхпроводящего оловянного шара было установлено английскими исследователями К. Мендельсоном и И. Баббитом в 1935 г. Подобное исследование провели В. О. де Гааз и О. А. Гино. В обоих случаях наблюдалось «увеличение напряженности результирующего магнитного поля во внешнем пространстве вблизи поверхности сверхпроводника. Так, например, в экваториальной области шара при переходе последнего в сверхпроводящее состояние напряженность магнитного поля увеличилась в полтора раза» [111. С. 9].
Итак, экспериментами В. Мейсснера и Р. Оксенфельда, К. Мендельсона и И. Баббита, а также других исследователей установлено:
1) при переходе материала в особое состояние при температуре ниже критической (Ткр, К) и в результате воздействия на него электрическим, электромагнитным или магнитным полем в нем возникает магнитное поле существенно большее, чем при естественных, например, при комнатных температурах;
2) появившаяся намагниченность «замораживается», т. е. сохраняется после прекращения внешнего воздействия энергетическими полями: электрическим (постоянным током), переменным электромагнитным (индукция тока) и постоянным магнитным (непосредственное, прямое намагничивание).
|
