О сверхдиамагнетизме и «сверхпроводимости» электрического тока

Вениамин Федюкин

Ключевые слова: сверхдиамагнетизм, «сверхпроводимость».

Fedyukin V.K. About the superdiamagnetism and «superconductivity» of electric current

Abstract: Is argued that the phenomenon discovered by Kamerlingh Onnes, there is a stable polarization of the electronic structure of atoms and, as a consequence, the superdiamagnetization of the whole body. It is proposed to consider this phenomenon as superconductivity electricity, and as superdiamagnetism.

Keywords: superdiamagnetism, «superconductivity».

Полная версия статьи: PDF

Введение

В современной науке утвердилось мнение о том, что сверхпроводимость это способность веществ пропускать электрический ток, не оказывая ему ни малейшего сопротивления. Для некоторых металлов и сплавов вблизи абсолютного нуля температур наблюдается скачкообразное падение сопротивления практически до нуля: проводник при этом переходит в так называемое сверхпроводящее состояние. Например, в известной монографии Д. Шенберга «Сверхпроводимость» есть такие рассуждения: «Ни один опыт со сверхпроводниками не показал наличия даже ничтожного сопротивления постоянному току; поэтому можно считать, что сопротивление сверхпроводника равно нулю. Это эквивалентно утверждению, что составляющая электрического поля E в направлении тока равна нулю» [1, стр. 13]. Однако, исходя из общенаучных, мировоззренческих положений и практики о том, что всякому действию есть противодействие и любому движению есть сопротивление, можно утверждать, что движению и электрического тока вдоль проводника должно быть сопротивление. Поэтому так называемой «сверхпроводимости» электрического тока нет, и не может быть. Это принципиально важное для науки утверждение доказывается многими результатами экспериментов и теоретических исследований. Некоторые из аргументов против теории «сверхпроводимости» приводятся в данной статье. Здесь же доказывается, что не «сверхпроводимость» проявляется при сверхнизких температурах, а сверхдианамагничиваемость и абсолютная диэлектричность (электроизоляционность) материалов. Изложены основные положения развиваемой автором теории диамагнетизма и сверхдиамагнетизма, а также приведены некоторые примеры возможного практического использования явления сверхдианамагничиваемости веществ.

1. Закон Ома и «сверхпроводимость»

Полная версия статьи: PDF

2. Температурное электросопротивление

3. Расчёты электрического сопротивления при различных температурах

4. Диамагнитное сопротивление электрическому току

5. Низкотемпературный сверхдиамагнетизм

Заключение

Общественная практика и фундаментальные положения (законы) естествознания не допускают существования «сверхпроводимости» как движения без сопротивления не познанных ещё, особенно спаренных, электронов внутри твёрдого электропроводящего тела (проводника). Ошибочно считается, что с понижением температуры у большинства металлических проводников электричества сопротивление электротоку уменьшается. Закон Ома и опыт его использования опровергают это утвердившееся заблуждение. Наоборот, при охлаждении напряжение (разность электрических потенциалов на концах проводника) и ток уменьшаются и, следовательно, сопротивление возрастает. При нагреве сопротивление уменьшается, а ток и напряжение увеличиваются. Из этого следует, что «сверхпроводимости» в её современном понимании не может быть. Уменьшение напряжения и последующее его исчезновение при глубоком охлаждении проводников свидетельствует о прекращении электрического тока и о низкотемпературном переходе материала в диэлектрическое состояние. Как известно, при приближении температуры T к T_кр материал становится вначале идеальным диамагнетиком и истинным диэлектриком, а при T < T_кр он превращается в абсолютный диэлектрик (абсолютный изолятор) и сверхдиамагнетик.

В данной статье приведены некоторые основные положения, их доказательства и выводы теории фазового перехода веществ, при закритически низких температурах, в состоянии сверхдианамагниченности под влиянием внешнего магнитного поля к абсолютно электроизоляционной способности, а не к «сверхпроводимости».

Предлагается рассматривать электросопротивление как сумму термического (температурного) и диамагнитного сопротивления. Это позволяет понять и объяснить природу (сущность) явления качественного перехода веществ в состояние сверхдианамагниченности и сверхизолятора. Представляется, что теория этого превращения, создаваемая автором, удовлетворительно объясняет все эффекты (Оннеса, Джозефсона, Мейснера, Аркадьева и других) и даёт возможность создавать наиболее высокотемпературные сверхдиамагнетики и принципиально новые виды техники.

Литература:

1. Шенберг Д. Сверхпроводимость. – М.: Иностр. лит-ра, 1955. – 228 с.
2. Kamerling-Onnes H. On the Sudden Change in the Rate at Which the Resistance of Mercury Disappears. Lab. Univ. Leiden, 1911. P. 124.
3. Kamerling-Onnes H. Further Experiments with Liquid Helium. D. On the Change of the Electrical Resistance of Pure Metals at very low Temperatures. V. The Disappearance of the resistance of mercury. / Communication from the University of Leiden by H. Kamerling-Onnes No. 122b (Preprint). 1911. P. 81...83.
4. Kamerling-Onnes H., Tayn W. Further experiments with liquid helium. Proc. Acad. Sci. Amsterdam. V.25.1923. P. 443...444.
5. Федюкин В.К. Решение проблемы «сверхпроводимости» электрического тока и сверхдиамагнетизма: Монография. – СПб.: СПбГИЭУ, 2011. – 230 с.
6. Лауреаты Нобелевской премии по физике: Биографии, лекции, выступления. Т. 1. 1901 – 1950. – СПб.: Наука, 2005. – 668 с.
7. Камерлинг-Оннес Х. Исследования свойств тел при низких температурах, приведшие, между прочим, к приготовлению жидкого гелия. – Петроград: Типография «Печатный труд», 1914. – 30 с.
8. Иванов И.И., Равдоник В.С. Электротехника: Учебное пособие – М.: Высш. шк., 1984. – 375 с.
9. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. Изд. 2-е. Т. 2. Электричество и магнетизм. – М.: Наука, 1965. – 366 с.
10. Касаткин А.С. Основы электротехники: Уч-к для вузов. Изд. 3-е. – М.: Энергия. 1974. – 560 с.
11. Справочник машиностроителя. Изд. 3-е. Под ред. Н.С. Ачеркана. – М.: Машгиз, 1960. – 740 с.
12. Яворский Б.М., Селезнёв Ю.А. Справочное руководство по физике. М.: Наука, 1975. – 624 с.
13. Кириллин В.А., Шейндлин А.Е. Основы экспериментальной термодинамики: Учеб. пособие. – М.-Л.: Госэнергоиздат, 1950. – 312 с.
14. Дорфман Я.Г., Кикоин И.К. Физика металлов. Электрические, оптические и магнитные свойства: – Л.-М.: Гос. технико-теор. изд-во. 1933. – 551 с.
15. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Учеб. пособие. В 3-х частях. – М.: Высш. шк., 1962. – 792 с.
16. Справочник машиностроителя. В 3-х частях. Т. 1. Под ред. М.А. Аверина. – М.: Машгиз, 1950. – 1036 с.
17. Meissner W., Ochsenfeld R. Ein neuer Effekt bei Eintritt der Supraleitfähigkeit. Die Naturwissenschaften. J. 21, N. 44, 1933. P. 787...788.
18. Cuper Ch.G. An Introduction to the Theory of Superconductivity. – Oxford, 1968. 310 p.
19. Шриффер Дж. Теория сверхпроводимости. – М.: Наука, 1970. – 311 с.
20. London F., London H. Supraleitung and diamagnetismus. Physica. V. 2. N. 4. 1935. P. 341...354.
21. London F. Une conception nouvelle de la supraconductibilité. Actualités Scientifiques et Industrielles. №458. Exposes de physique théorique. XV. Paris. 1937. 80 p.
22. London F. On the Problem of the Molecular Theory of Superconductivity. Physical Review. V. 74. N. 5. 1945. P. 562...573.
23. London F. Superfluids. Macroscopic theory of superconductivity. – New York, 1950. 161 p.
24. Гинзбург В.Л. О сверхпроводимости и о сверхтекучести. Автобиография. Сб. статей и выступлений. – М.: Изд. физ.-мат. литературы, 2006. – 228 с.
25. Федюкин В.К. Основы альтернативной теории «сверхпроводимости». Препринт.-СПб.: СПбГИЭУ, 2009. – 123 с.
26. Федюкин В.К. Сверхпроводимости электричества не существует, а есть метастабильное сверхдианамагничивание веществ: Монография. – Старый Оскол: ТНТ, 2010. – 180 с.
27. Федюкин В.К. Теория сверхдианамагничиваемости веществ: Монография. – СПб.: СПбГИЭУ, 2010. – 185 с.
28. Миткевич В.Ф. Магнитный поток и его преобразования – М-Л.: Изд-во АН СССР, 1946. – 420 с.
29. Гинзбург В.Л. К теории сверхдиамагнетиков. Письма в ЖЭТФ. Т. 30, Вып. 6. 1979. С. 345...349.
30. Волков Б.А., Копаев Ю.В. Диэлектрический фазовый переход в токовое состояние. Письма в ЖЭТФ. Т. 27. Вып. 1. 1978. С. 10...13.
31. Волков Б.А., Гинзбург В.Л., Копаев Ю.В. О сверхмагнетизме в модели со спонтанными токами. Письма в ЖЭТФ. Т. 27. Вып. 4. 1978. С. 221...226.
32. Волков Б.А., Копаев Ю.В., Тугушев В.В. Закон Кюри в диамагнитной восприимчивости. Письма в ЖЭТФ. Т. 27. Вып. 11. 1978. С. 615...618.
33. Волков Б.А., Копаев Ю.В., Нунупаров М.С., Тугушев В.В. К структуре сверхдиамагнитного состояния. Письма в ЖЭТФ. Т. 30. Вып. 6. 1979. С. 317...320.
34. Гейликман Б.Т. Об аномальном диамагнетизме. ЖЭТФ. Т. 10. Вып. 5. 1940. С. 497...498.
35. Абрикосов А.А. Определение величины диэлектрической проницаемости и нормальной проводимости сверхпроводников. Доклады АН СССР. Т. 86, 1952. С. 43...46.
36. Азбель М.Я. Об определении диэлектрической постоянной сверхпроводников. Журнал экспериментальной и теоретической физики (ЖЭТФ). Т. 29. Вып. 5(11), 1955. С. 705...707.
37. Гинзбург В.Л. Современное состояние теории сверхпроводимости. Успехи физических наук. Т. 42. Вып. 3. С. 333...361.
38. Geim A. Everyone’s Magnetism. Physics Today. September, 1998.
39. Vinocur V.M., Baturina T.I., Fistue M.V., Mironov A.Y., Baklanov M.R., Strink Ch. Superisolator and quantum synchronization. Nature. London. 2008. V. 452. P. 330.
40. Аркадьев В.Н. О силах, действующих на диамагнитные тела. Избранные труды. – М.: Изд-во АН СССР, 1961. – 331 с.
41. Гуревич А.В., Минц Р.Г., Рахманов А.Л. Физика композитных сверхпроводников. – М.: Наука, 1987. – 240 с.
42. Федюкин В.К. Технические «сверхпроводники». Вестник ИНЖЭКОНа. Серия: Технические науки. Вып. 8 (67). 2013. С. 50...53.
43. Федюкин В.К. Решение проблемы «сверхпроводимости» электрического тока и сверхмагнетизма. 2-е изд., испр. и доп. – СПб.: Изд-во СПбГЭУ, 2014. – 226 с.

См. также:

1. Камерлинг-Оннес (Kamerlingh-Onnes), Хейке. Биография нобелевского лауреата. НиТ, 1999.
2. Сверхпроводимость. Редже Т. Этюды о Вселенной. НиТ, 1999.
3. Оннес: «дальше охлаждать некуда!» Карцев В.П. Магнит за три тысячелетия. НиТ, 1999.
4. По следам оловянной чумы. Радунская И.Л. Безумные идеи. НиТ, 1999.
5. Бардин (Bardeen), Джон. Биография нобелевского лауреата. НиТ, 2000.
6. Ниобий и сверхпроводимость. Популярная библиотека химических элементов. НиТ, 2002.

Об авторе:

Федюкин Вениамин Константинович. Доктор технических наук. Профессор кафедры управления качеством и машиноведения. Санкт-Петербургский государственный экономический университет.
Эл. почта: dept.kukim@engec.ru