低温物理学与诺贝尔物理学奖

物理学家卡麦林.昂纳斯于1908年成功实现了氦气的液化，使地球上最后一种永久性气体------氦气得到液化；他于1911年发现超导现象，导致了超导物理学的诞生。卡麦林.昂纳斯因在低温物理学上的重大突破和成功液化了氦气，于1913年获得了诺贝尔物理学奖。
1938年物理学家卡皮查用实验证实了氦（4He）的超流动性，应于谢苗诺夫合作提出一种新的方法：用非均匀磁场干扰原子，以确定原子的磁矩。因此他于1978年获得诺贝尔物理学奖。
在1939年物理学家伦敦提出了解释超流动性的统计理论的基础上，1941年物理学家兰道提出了氦Ⅱ超流动性的量子理论，他个人因在超流动性方面的理论研究获得1962年诺贝尔物理学奖。
对于超导现象，直到1957年科学家才作出较为成功的理论解释。物理学家巴丁、库珀和施里弗提出，超导体中存在着电子对，这些电子对可以平稳地通过由失去部分电子的原子所组成的通道，不会引起原子振动，即为超导现象。这三位科学家因此而获得1972年诺贝尔物理学奖。
后来科学家发现存在着两种超导体。一种称为Ⅰ型超导体，主要是金属超导体。它对磁场有着屏蔽作用，也就是说磁场无法进入超导体内部。如果外部磁场过强，就会破坏超导体的超导性能。另一种称为Ⅱ型超导体，主要是合金和陶瓷超导体，它允许磁场通过。1957年阿列克谢.阿布里科索夫提出了一种能够解释Ⅱ型超导体特性的理论。这一理论解释了Ⅱ型超导体电阻小时的原理以及允许磁场通过的原理。1987年诺贝尔物理学奖授予物理学家波诺兹与物理学家缪勒，以表彰他们在发现陶瓷材料的超导电性方面所作的重大突破。
20世纪70年代初，在康奈尔大学的低温物理实验室里，戴维。李、奥谢罗夫和理查森发现，氦的同位素------3He在绝对零度之上约0.002K时变为超流体。这种超流动性量子液体与20世纪30年代已经发现的氦的常规同位素------4He超流体不同，新型的量子液体3He具有许多非常特殊的特性，证明微观物理量子规律有时会直接影响宏观物体的行为。这三位物理学家也因发现3He的超流动性而获得1996年诺贝尔物理学奖。
2003年诺贝尔物理学奖授予物理学家阿列克谢.阿贝里科索夫、维塔利.金茨堡与安东尼.莱格特，以表彰他们在超导体和超流体领域中作出的开创性贡献。
从以上低温物理学科收到诺贝尔奖的肯定可以看出，从超导和超流动性现象发现不到100年的时间内，众多低温工作者对低温世界的探索工作受重视的程度，这也反映出低温物理研究方兴未艾。
[ 本帖最后由 konggu 于 2008-1-15 22:16 编辑 ]