Re: [新聞] 超導電池充1次用一輩子 2014年02月19日

看板Battery作者Whispered (tyuioplkjhgbnm)時間10年前 (2014/02/28 00:55)推噓19(19推 0噓 20→)

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: 當然理論物理學家並不只是因為超導體有甚麼應用價值而言就研究它們而已 : 而是因為人們在BCS理論中學到的物理實在是太多了並不只是侷限在超導現象而已 : 例如說希格斯機制本身就可以看做是超導的機制 : 事實上這個機制之所以能被理論學家所建立的歷史過程和BCS脫離不了關係 : 超導體之所以抗拒磁性可以看成是光子在超導體中獲得了質量因此不會無限傳播 : 在這樣的想法下其實而宇宙本身就是一個"超導體" 讓一般的粒子也獲得了質量 : 某些理論物理學家的幻夢就是期望高溫超導背後有個相當統一的理論 : 並且從這個理論中我們又可以新學到一些更廣大的嶄新觀念這一段剛好是小魯蛇上學期某門課期末報告的主題:超導體中的希格斯機制所謂希格斯機制其實是一種自發性對稱破缺(spontaneous symmetry breaking) 上面那句話雖然是中文但是鄉民大概有99%有看沒有懂且待小魯蛇解釋所謂對稱破缺就是指對稱性被破壞本來我們對空間有一致性往x軸方向和往y軸方向移動是沒有差別的有「對稱性」但是如果x軸出現了一名正妹你就自動自發的趨向x軸移動再比如說一隻直立的鉛筆只要受到一點震盪就會往其中一個方向倒下這就是自發性對稱破缺比較科學的例子還有對電子施加磁場就會使光譜線分裂此謂Zeeman effect 也是一種對稱破缺的概念在超導體裡因為電子成對形成庫柏對這個過程會使電子的位勢改變從一個拋物線形狀變成「墨西哥帽」形狀像這樣http://goo.gl/6a7Wmq 把右邊那張圖捏著y軸轉一圈就是一頂墨西哥帽了一開始電子在左圖最低點也就是綠色線和紅色線的交點位勢改變以後他仍然在交點處但此時交點已不是位勢最低點只要受到一點擾動就會落入兩旁的低點這過程就是「自發對稱性破缺」那對稱破缺以後會怎樣呢根據南部-戈德斯通定理（Nambu-Goldstone Theorem）會產生沒有質量的戈德斯通玻色子可是這粒子從來沒被發現過使科學家發展出一套理論就是大名鼎鼎的希格斯機制（Higgs Mechanism）這個機制說明「場」如何把戈德斯通玻色子透過適當的變換(transformation)「吃掉」創造出帶有質量的規範粒子在宇宙中希格斯場賦予其它粒子質量希格斯粒子則是場的激發在超導體中電磁場的規範粒子光子獲得質量因此在超導體中電磁場的傳遞不再是無窮遠的所以電磁場進入超導體中會很快衰減(decay)掉這就是超導體反磁性的理論根據另外E=R*J 電場E=0, 電流密度J≠0（超導電流很顯然不是零）因此電阻R=0 這就是零電阻的來源但這樣說其實太簡略超導體電阻也不是零只是很小大家當科普看看就好對了還有希格斯機制賦予的質量其實很小比如說質子的質量938MeV/c^2 和其組成夸克 uud 二上(1.5~4MeV/c^2)一下(4MeV/c^2)的總和依然相去甚遠主要貢獻還是來自於強交互作用以下故事當年BCS理論寫好還未發表時日本物理學家南部陽一郎去某個物理會議遇到了BCS三人中還是研究生的...我忘記是誰了應該是施里弗John Schrieffer 他被BCS理論的概念震懾了回去寫出了南部定理後來希格斯依據這個定理寫出了希格斯機制但是希格斯運氣相當背他在1964年預言的粒子質量高達125GeV/c^2 差不多同時期的Murray Gell-Mann在1962年預言了Ω粒子質量只有1.67GeV/c^2 在1964年就找到了 1969就得諾貝爾獎了不過雖然希格斯等了那麼久還是輪到他了可喜可賀可喜可賀 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 125.227.182.199

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Kreen

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zipizza

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waloloo

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