夏爾布里津的遺憾

1911年，荷蘭物理學(xué)家、萊頓大學(xué)的海克·卡默林發(fā)現(xiàn)，水銀在低溫-269℃（僅高于絕對溫度4.2度）時(shí)，電阻幾乎完全失去，而成為超導(dǎo)體。兩年后，這一重大發(fā)現(xiàn)使他榮獲了諾貝爾獎(jiǎng)。以后，許多物理學(xué)家均致力于揭開超導(dǎo)秘密，力圖使電流永遠(yuǎn)流動(dòng)的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。然而摸索難度大，進(jìn)展很緩慢。

夏爾布里津教授是蘇聯(lián)著名的無機(jī)材料專家。早在1978年他便率先合成了鑭銅氧化物，并發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)具有在溫度下降時(shí)電阻會減小的特征。夏爾布里津在本國研究期刊上公布了這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)，并對鑭銅氧化物晶體的組成和結(jié)構(gòu)作了論述。第二年，他的論文被譯成了英文。此后，夏爾布里津因經(jīng)費(fèi)匱乏一度中斷了實(shí)驗(yàn)，到1980年才恢復(fù)研究工作。

在1981年的一次實(shí)驗(yàn)中，他將溫度降低到絕對溫度40K（-233℃），此時(shí)，鑭銅氧化物的電阻消失。夏爾布里津本應(yīng)抓住這一異常現(xiàn)象繼續(xù)探討，但他卻未加深究。不過，他還是把此事告訴了同在一個(gè)研究所工作的另一位同事。那人漫不經(jīng)心地聽完夏爾布里津的敘述，提出了一種解釋：“這或許是一種表面異常現(xiàn)象吧。”結(jié)果，該研究便半途而廢了。

1986年，在美國國際商用機(jī)器公司蘇黎世研究所的卡爾·繆勒（瑞士物理學(xué)家）和約翰尼斯·柏諾茲（德國物理學(xué)家）宣布，他們發(fā)現(xiàn)一種在-243℃時(shí)具有超導(dǎo)電性的陶瓷材料，且這種由鋇、氧化鑭、銅和氧制成的陶瓷易于制作。此后不久，他們又發(fā)現(xiàn)利用遠(yuǎn)比液氦便宜的液氮作冷卻劑，根據(jù)同樣制作原理制成的一種陶瓷甚至在-173℃時(shí)便呈現(xiàn)出超導(dǎo)電性。與金屬導(dǎo)體相比，這是一個(gè)巨大的進(jìn)展，因?yàn)樗上钊烁械铰闊┑囊粽稀＿@是自1911年昂內(nèi)斯發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象后75年來最重大的發(fā)現(xiàn)，為尋找更具廣泛應(yīng)用價(jià)值的高溫超導(dǎo)材料奠定了基礎(chǔ)。于是，這兩位科學(xué)家便以新型超導(dǎo)材料的發(fā)現(xiàn)者而榮獲1987年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

兩位科學(xué)家的重大發(fā)現(xiàn)，在全世界掀起了“超導(dǎo)熱”。各國科學(xué)家試圖尋找出更高臨界溫度的新型超導(dǎo)材料。而夏爾布里津教授由于粗心，沒有抓住1981年那次實(shí)驗(yàn)的契機(jī)，結(jié)果讓一個(gè)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的榮耀旁落他人。