Το φαινόμενο της υπεραγωγιμότητας & οι εφαρμογές του (Eugenides Foundation, 2013)
: Καλησπέρα σας. Καλώς ήρθατε στην έδαξη της φετινής σειράς διαλέξεων εδώ στην Έκθεση Επιστήμισης και Τεχνολογίας στην Δήμαρχη Σεγγενήδου. Σε συνέχεια της περισσύνημας μας προσπάθειας, πάλι δίνουμε βήμα σε ερευνητές προκειμένου να προσειράσουν τη δουλειά τους σε ένα πιο χαλαρό πλαίσιο από ό,τι συνήθως συμβαίνει όταν πηγαίνουν σε κάποιο συνέδριο όπου εκεί πέρα τα πράγματα είναι λίγο πιο αυστηρά Εδώ σκοπός είναι να φέρουν τον απλό κόσμο κοντά στη δουλειά τους, να παρουσιάσουν τι ασχολούν και τι εφαρμογές μπορεί να έχει αυτό και τι συνέπειες στο μέλλον και να δώσουν κυρίως ερεθίσματα σε όλους τους υπόλοιπους που μπορεί να μην έχουν ιδιαίτερη σχέση με την πιστήμη, να ασχοληθούν αν θέλουν ή να πάρουν αρχικά μια ιδέα για τις τεχνολογίες σε οποίες ακριβώς δουλεύουν οι επιστήμονες. Σήμερα λοιπόν έχουμε τη χαρά να φιλοξενούμε μαζί μας τον κύριο Μιχάνη Πίσα, όπως βλέπετε από την πρώτη διαφάνεια εργάζεται στο Δημόκριτο και συγκεκριμένα στο Ινστιτούτο Προηγμένων Υλικών και Συντοχημικών Διεργασιών και Νανοτεχνολογίας και Μικροσυστημάτων του Δημόκριτος όλα αυτά μαζί και σήμερα εντυπωσιάζουν και ακόμα παραπάνω. Οπότε λοιπόν μην τραπώ εγώ όλα αυτά πάνω μου, να του δώσουμε τον λόγο, να τον ευχαριστήσουμε που μας κάνει τη χαρά να βρίσκετε σήμερα εδώ μαζί μας και μπορεί να ξεκινήσει. Εντάξει. Καλησπέρα σας. Παρευθώ που είστε εδώ να παρακολουθήσετε τη λογελία. Θα προσπαθήσω όσο δυνατόν πιο απλά, γιατί δεν ξέρω ποιο είναι το γνωστικό επίπεδο των γνώσεων σας σχετικά με τη φυσική και με τα υλικά. Λοιπόν, όπως είπε προηγουμένως ο κ. Αλεξόπιλος, εργάζουμε στο Δημόκριτο, στο εργαστήριο, ή μη πέφτουμε στο εργαστήριο επί παρακόγημα υλικών. Δεν ξέρω αν ξέρετε το Δημόκριτο, θα του πω δύο-τρία πράγματα το Δημόκριτο. Το Δημόκριτο είναι ένα εθνικό κέντρο έρευνας της χώρας μας και ασχολείται κυρίως με έρευνα που έχουν να κάνουν τις φυσικές επιστήμες. Οι τομείς που ερευνώνται στο Δημόκριτο είναι πυρηνική φυσική, επιστήμη των υλικών, χημεία, βιολογία, πληροφορική, πυρηνική τεχνολογία, διάφορα θέματα που έχουν να κάνουν τις φυσικές επιστήμες. Το Ιστητούτο μας είναι, αυτό βλέπετε, το μεγάλος τίτλος είναι προϊόν των συπονεύσεων τώρα που έγιναν πρόσφατα με τις καινούργιες, με την πολιτική κατάσταση που έχει η χώρα μας και αυτό βλέπετε ένα τεράστιο τίτλο. Το αντικείμενο λοιπόν της ομιλίας θα προσπαθήσω να είναι όσο είναι αυτό πιο απλή. Το περιεχόμενο της ομιλίας είναι η παραγωγή, παραγωγημότητα, τι είναι το θενόμενο της παραγωγημότητας να δώσουμε σε μια ιδέα, τις εφαρμογές της, ποιες είναι οι εφαρμογές του θενόμενου της παραγωγημότητας γιατί είναι ένα χρήσιμο, αν και είναι λίγο άγνωστος το φαινόμενο της παραγωγημότητας, έχει αρκετές εφαρμογές χρήσιμες για τον άνθρωπο. Και στο τέλος θα προσπαθήσουμε να δείξουμε αυτό το πείραμα που έχουμε μπροστά μας, έχει να κάνει με το θενόμενο της παραγωγημότητας και με τις ανακαλύψεις που γίνανε μετά το 1986 και να μπορούμε να το δείχνουμε αυτό το φαινόμενο έτσι πολύ απλά εδώ στο χώρο, χωρίς να έχουμε ένα πολύ πλόκο εργαστήριο με πολύ πλόκα μηχανήματα. Θα δείξουμε ένα τρένο που έχει υπεραγωγό της, αποτελεί το βαγόνιο υπεραγωγό που αιωρείται πάνω στις επαγγετικές δράγες. Θα προσπαθήσουμε να δώσουμε μια απλή εξήγηση για να το καταλάβετε. Λοιπόν, η παραγωγημότητα ξεκινά το 1909 στην ουσία, στην Ολλανδία, ο κύριος αυτός ο Χάρνρισ Πόντς, ο οποίος για πρώτη φορά στο εργαστήριο του έγινε η υγροποίηση του ηλίου. Το ήλιο είναι ένα χημικά-δρανές αέριο και άρα λοιπόν γι' αυτό η θεμοκρασία που υγροποιείται σε μία ατμόσφαιρα, που βράζει αν θέλετε, είναι στους 4,2 κέλνους, δηλαδή περίπου πλήν 273 βαθμούς κερσιού. Αν σκεφτούμε ότι η καταψύχτη του σπιτιού μας έχει πλήν 20, η θεμοκρασία που υγροποιείται το ήλιο σε μία ατμόσφαιρα είναι πλήν 273. Το ήλιο από μόνο του σαν στοιχείο παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον επειδή υπάρχουν δύο ισότοπα, το ήλιο 3 και το ήλιο 4, εκ των οποίων το ήλιο 3 είναι εφερμιώνιο και το ήλιο 4 είναι μποζόνιο. Όλοι θα έχετε ακούσει για τον μποζόνιο του Χίξ τώρα τελευταία. Το μποζόνιο έχει να κάνει με μία ιδιότητα της ιδιοπεριστροφής ότι έχει μηδέν το ήλιο 4 ενώ το ήλιο 3, το ισότοπο 3, έχει ένα δεύτερο και είναι εφερμιώνιο. Αυτό επειδή υγροποιείται σε καλή θεμοκρασία εκεί κυριακούν οι κυβαντικοί νόμοι και έχει διάφορα περίεργα φαινόμενα που σχετίζονται πάρα πολύ με την παραγωγημότητα. Λοιπόν, ο Ωάνς όταν υγροπήσε το ήλιο το πρώτο πράγμα που έκανε, τι να το κάνουμε τώρα την εποχή εκείνη το υγρό ήλιο, θα αρχίσουμε να μελετάμε, να μετράμε ιδιότητες διαφόρων υλικών σε χαμηλές θεμοκρασίες. Μία από αυτές τις ιδιότητες του 1911 που ανακαλύθηκε, υγροποιήθηκε το ήλιο για πρώτη φορά άρχισε να μετράνε την ηλεκτρική αντίσταση. Όπως έχουμε σημαίνει ένα καλώδι και έχει την ηλεκτρική αντίσταση, άσε να μετράμε την ηλεκτρική αντίσταση. Διάλεξαν τότε οι επικράτνους θεωρίες που υπήρχαν την εποχή εκείνη. Σας θυμίζω ότι το 1911 η κβαρική μηχανική δεν ήταν γνωστή. Τι περιμένανε η διάφορη θεωρητική φυσική. Ο Δόρντον Κέρδιν έλεγε ότι αν μετρήσουμε την ηλεκτρική αντίσταση ενός υλικού, σε χαμηλές θεμοκρασίες θα παγώσουν ούτε κα τα ηλεκτρόνια και η αντίσταση θα αυξηθεί. Δηλαδή ένα μέταλο, ο χαλκός θα γίνει μόνο της. Κάποιοι άλλοι πίστευαν ότι θα μείνει σταθερία ή κάποιοι άλλοι ότι θα μικρή. Τότε την εποχή εκείνη ο Ωντς επέλεξε να μελετήσει τον υδράργυρο. Ο υδράργυρος είναι ένα δύσκολο υλικό, είναι υγρός στην εμποχασία περιβάλλοντος. Γιατί επέλεξε τον υδράργυρο, γιατί την εποχή εκείνη μεταλλουργικά ήταν πολύ δύσκολο να καθαρίσει κάποιος τα άλλα μέταλα. Το χαλκό ας πούμε τον πάρεσε πολύ καθαρέμωθι ενώ ο υδράργυρος που ήταν υγρός με κλασματική απόσταξη μπορεί να τον καθαρίσει κάποιος όσο επιθυμεί. Έτσι επέλεξε τον υδράργυρο. Είχε το υδρό ήλιο και άρχισε να το παγώνει να μετράει την ηλεκτρική αντίσταση. Εδώ σε αυτό το σχήμα βλέπουμε την ηλεκτρική αντίσταση. Η ηλεκτρική αντίσταση του υδραργυρού μειωνόταν καθώς μειωνόταν η θερμοκρασία και ξαφνικά σε μια θερμοκρασία κοντά στο σημείο δρασμού, η ηλεκτρική αντίσταση του υδραργυρού μειωνόταν καθώς μειωνόταν η θερμοκρασία και ξαφνικά σε μια θερμοκρασία κοντά στο σημείο δρασμού, η ηλεκτρική αντίσταση του υδραργυρού μειωνόταν καθώς μειωνόταν η θερμοκρασία και ξαφνικά σε μια θερμοκρασία. Η ηλεκτρική αντίσταση του υδραργυρού μειωνόταν καθώς μειωνόταν η θερμοκρασία και ξαφνικά σε μια θερμοκρασία κοντά στο σημείο δρασμού, η ηλεκτρική αντίσταση του υδραργυρού μειωνόταν καθώς μειωνόταν η θερμοκρασία και ξαφνικά σε μια θερμοκρασία. Εκτός, λοιπόν, του υδραργύρου, μελετήθηκαν και άλλα μέταλα όπως τον ιόβιο, χαρακτητικά παραδείγματα με θερμοκρασία που γίνεται η βραβόση μία ή μία χέρια, ξαφνά την καθαρότητα, το αλουμίνιο, το ίνδιο, το κασίτερος, ο μόλιβδος και ο μόλιβδος επίσης, η υψηλή θερμοκρασία πάνω από τη θερμοκρασία βρασμού του υγρου ηλίου και διάφορα άλλα μέταλα και κράματα με θερμοκρασίες εκεί κοντά στη θερμοκρασία βρασμού του υγρου ηλίου. Λοιπόν, για να αρχίσουμε τώρα να προσπαθήσουμε να κατραγράψουμε τις βασικές ιδιότητες που έχει ένας υπεραγωγός. Όπως είπαμε, η πρώτη βασική ιδιότητα του υπεραγωγού είναι ο μηδενισμός της ηλεκτρικής αντίστασης και αυτό το ονομάζουμε ιδιότητα του ιδανικού αγωγού. Συνήθως τα υλικά, η συμπεριφορά μπορεί να έχει κανένας της ιδικής αντίστασης της θερμοκρασίας, είναι είτε να μειώνεται, όπως η κίτρινη γραμμή, γραμμικά και να μηδενίζεται στο ακόλητο 0, αυτός είναι ο ιδανικός αγωγός, είτε να έχουμε έναν μονοτή ή έναν υμιαγωγό όπου η αντίσταση μεγαλώνει, μικρένει με την αύξηση θερμοκρασίας, ή του υπεραγωγού η κόκκινη γραμμή συμπεριφέρεται σαν μέταλο, σαν αγωγός πάνω από μια θερμοκρασία και στη θερμοκρασία που λέει τη χρήση της θερμοκρασίας απότομα ηλεκτική αντίσταση μηδενίζεται. Αυτή είναι η πρώτη βασική ιδιότητα για να χρησιμοποιήσουμε ένα υπεραγωγό άρα θέλουμε να κρατήσουμε το μυαλό μας κάτι, υπεραγωγός είναι το υλικό που πρέπει αναγκαστικά, υποχρεωτικά μάλλον η ηλεκτική του αντίσταση να μηδενίζεται κάτω από μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Αυτό το πειραματικό γεγονός, το φαινόμενο του μηδενού της ηλεκτής αντίστασης, δεν είναι αρκετό για να χαρακτηρίσει ένα υπεραγωγό. Για να χρησιμοποιήσουμε ένα υπεραγωγό χρειάζεται ένα δεύτερο συμπληρωματικό φαινόμενο που είναι ο τέλος διαμαγνητισμός. Εάν κανένας έρχεται να υπεραγωγώ που είναι μια σφαία, πέστω αυτή τη σφαία η κόκκινη, την βάλε μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο, δεν ξέρετε τι είναι μαγνητικό πεδίο, για αυτούς που δεν είναι ειδικοί, είναι μαγνητικό πεδίο. Εάν έχει κανένας ένα σύρμα που περνάει ρεύμα, ο χώρος γύρω από αυτό το σύρμα αποκτάει κάποια ιδιότητα που λέγεται μαγνητικό πεδίο. Δηλαδή είναι ιδιότητα του περιβάλλοντος ρευματοφόρων αγώγων που διαλέγονται από ρεύμα ή εάν έχει ένα μόνιμο μαγνίτη, είναι το χώρος που υπάρχει έξω από το συγκεκριμένο μαγνίτη και μέσα από το μαγνίτη. Αυτό λοιπόν είναι το μαγνητικό πεδίο. Όταν βάλουμε ένα τέτοιο υπεραγωγό εμείς σε ένα μαγνητικό πεδίο και τον ψήξουμε όταν είναι πάνω από τη θερμοκρασία που μηδενίζει τη αντίσταση, κατεβάζουμε τη θερμοκρασία κάτω από τη θερμοκρασία εκεί που μηδενίζει τη αντίσταση, τότε ξαφνικά στην ίδια θερμοκρασία που μηδενίζει τη αντίσταση αποβάλλεται από το εσωτερικό το μαγνητικό πεδίο. Αυτό λέγεται τέλειος διαμαγνητισμός. Δηλαδή ο υπεραγωγός δεν του αρέσει να περνάει από το εσωτερικό του μαγνητικό πεδίο, το αποβάλλει. Αυτά λοιπόν τα δύο φαινόμενα χαρακτηρίζουν πλήρως, αν το πάμε σαν θεόριο μαθηματικό, οι δύο προϋποθέσεις που γραφτίζουν την υπεραγωγή είναι η τέλεια αγωγημότητα, ιδιότητα του ιδανικού αγωγού και ο τέλειος διαμαγνητισμός. Αυτές οι ιδιότητες δεν ισχύουν σε όλες τις θερμοκρασίες και σε όλα τα μαγνητικά πεδία. Ας πούμε σε μηδέν μαγνητικό πεδίο ο υπεραγωγός γίνεται υπεραγωγός κάτω από τη θερμοκρασία που μηδενίζει τη αντίσταση. Αν κάνουμε τις μετρήσεις σε μηδέν μαγνητικό πεδίο, όσο ψάχνουμε το μαγνητικό πεδίο, τόσο χαμηλώνει τη θερμοκρασία που το υπεραγωγός γίνεται υπεραγωγός. Αυτό λέγεται διάδραμα ασφάσιου του υπεραγωγού. Δηλαδή στην κόκκινη περιοχή έχουμε υπεραγωγό και από εκεί και πάνω από αυτή τη διαμύλη δεν διέχεται υπεραγωγή με κατάσταση. Η υπεραγωγή ήταν και ένα καλύτερο το 1911. Πέρασαν πάρα πολλά χρόνια, σχεδόν μέχρι το 1960, θα πούμε, σκοντρικά 50 χρόνια. Μετά την ανακάλυψη του φαινομένου, όπου ο Μπαρντίν, ο οποίος είχε πάει χελά, είχε λάβει τον Μαβίον Όπεν για την ανακάλυψη του τρανζίστορ, ο Κούπερ, ένας φυσικός των ψητών ενεργειών που του άρεσε το φαινόμενο και ασχολήθηκε, και ο Σίφερ, ο οποίος ήταν το αρχιακό σχεδιτής που έκανε τον δεχτωρικό του, κατόρθωσε να γράψει ένα φυσικό πρότυπο που εξήγησε κάπως το φαινόμενο όσον αφορά τα μέταλα, τα απλά μέταλα και τα κράμα. Σε αυτό το πρότυπο, το φυσικό πρότυπο, κυριαρχεί το φαινόμενο Πούπερ, το οποίος το εισήγαγε ο χειροστατός. Σε αυτό, λοιπόν, το πρότυπο μπορεί να απέδειξε ότι οι ηλεκτρόνια που βρίσκονται πολύ κοντά στην επιφάνεια φέρμη, τώρα σε αυτός ένας όρος ο οποίος δεν είναι κατανοητός, ας το ξεχάσουμε λίγο, οι ηλεκτρόνια με κάποια συγκεκριμένη ενέργεια, εάν αισθανθούν κάποια ελπτική αλληλεπίδραση, οσοδήποτε μικρή κι αν είναι αυτή η ελπτική αλληλεπίδραση, τότε σχηματίζουν ζεύγη που ονομάζονται και ζεύγη Κούπερ. Όπως ξέρετε, τα ηλεκτρόνια είναι ενεργοπορτιά και αποθούνται. Πώς γίνεται αυτά να έρχονται. Λοιπόν, μπορεί να υπάρξει στον κρυσταλικό πλέγμα που ζούν τα ηλεκτρόνια, είναι στην ουσία ένα σύνολο ελατήριων και οι πυρίες συνδέονται με ελατήρια. Αυτά τα ελατήρια περιγράφονται με την βαρική μηχανική και όχι με την κλασική θυσική και το κβάντο ταλάδωσης αυτών των ελατήριων είναι αυτή η λέξη φωνή ονώνιου, όπως το φωτόνιο στο ηλεκτρομαντικό πεδίο. Εάν, λοιπόν, μπορεί να γίνει μια ανταλλαγή ενός φωνωνίου, μιας ταλάδωσης μεταξύ δυο ηλεκτρονίων, τότε μπορούμε να δημιουργήσουμε μια ελπική αλληλεπίδραση και έτσι τα ηλεκτρόνια να έρχονται. Αυτό πρώτον καταλάβει που κανείς σε αυτό το σχήμα, κοιτάξτε αυτές είναι οι πυρίες που είναι το κρυσταλικό πλέγμα, ένα ηλεκτρόνιο που βλέπει κάποια παραμόρφωση, δεν το φωνώνει η ταλάδωση, βλέπει αυτή την συγκέντρωση θετικού φορτίου, τρέχει προς αυτή την κα αλληλεπίδραση, μην ξεχνάτε ότι όλες οι αλληλεπίδρασεις, η ηλεκτρονική αλληλεπίδραση, η ισχυρία αλληλεπίδραση, γίνονται μέσω κάποιου μποζονίου, όπως λέγεται, και στην περίπτωση της παραγωγημότητας, το μποζόνι αυτό, που δημιουργεί αυτή την ελπική αλληλεπίδραση, είναι το φωνώνιο. Και έτσι λοιπόν, με βάση αυτού το πρότυπο και με τη σταλαντός φιλέγματος, κατόρτισαν να γράψουν μια θεωρία, ένα πρότυπο μαθηματικό, που η επιτυχία του στα πειράματα, αλλά και στις μετρήσεις, γιατί αυτός είναι ο κριτής μιας θεωρίας, είναι τα πειράματα, και όχι να διατυπώνει κάποια είδη θεωρία, έγινε αποδεχτή, και οι συγκεκριμένοι ερευνητές, αφού έτρεψαν κάποια αλληλεπίδραση, έτρεψαν κάποια αλληλεπίδραση, έτρεψαν κάποια αλληλεπίδ και είναι ένα γραμμήρο Νόβετ το 1972, κάπου 13 χρόνια μετά την διατύπωση της ομώνης θεωρίας, και έτσι η καραβιμότητα θεωρήθηκε ότι επιλήθηκε σαν φαινόμενο, και βέβαια μετά την διατύπωση της θεωρίας, όλη τη δεκαετία του 60, όπως θα δούμε στο δεύτερο κομμάτι της ομιλίας, πάρα πολλές εφαρμογές έγιναν με βάση τους καταγραβούς, αφού έλεγε κατανοητή ποια είναι η βασική θυσική που της περιέχει. Τα πράγματα όμως, να πούμε εδώ δύο λόγια, ένα από τα σημαντικότερα πειράματα που επιβεβαιώσαν τη θεωρία των Βαρδί, Κούμπερ και Σίφερ, είναι το φαινόμενο σύραγγας σε επαφές υπεραγωγού, αρματοσχαρή, αν έχεις ένα μόνο, ένα μόνο τι, ένα κανονικό μέταλλο, ένα μόνο τι και ένα υπεραγωγό, το τι πώς είναι η ηλεκτρονική δομή του υπεραγωγού όταν μεταβαίνεις την υπεραγωγή τη κατάσταση ή αν μετράει κανένας τη σχέση ρεαλματοστάσεως, στην περίπτωση του υπεραγωγού αν είχε ένα απλό ημιαγωγό ενιαγραμνικής, τελείως το υπεραγωγό έχει αυτό το σχήμα και με βάση λοιπόν του Τζόδερσον που το έμεινε το ανάπτυξη θεωρητικά αυτό το φαινόμενο σύραγγας και ο Γκεργέ, ο οποίος το εμπαλίθησε πειραματικά, εκεί όσοι έκαναν τον δυνατορικό του και δύο μετατυχιακοί θηδητές, είτε καν ρεβνετές είχα θηδητές τότε την περίοδο, εκείνοι θηδητές ήταν, βραβεύτηκαν και αμέσως μετά το Μπαρνί, Κούπερ και Σίφια το 1983 με βραβείο Νόβερ. Είναι δηλαδή το τρίτο βραβείο Νόβερ που δίνεται στην υπεραγωγημότητα. Η υπεραγωγή όπως τους είπα μέχρι τώρα θα ήταν άχρηστη, θα είχαν απλώς ένα ακαδημαϊκό ενδιαφέρον, όμως η φύση δεν θα άφηνε ένα τόσο σημαντικό φαινόμενο να πήγαινε χαμένο. Και έτσι λοιπόν η υπεραγωγή χωρίζονται στις υπεραγούς πρώτου είδους και δευτέρο είδους. Όπως είπαμε στους υπεραγούς πρώτου είδους, όταν κανένας βάλει ένα απαραγητικό πεδίο πάνω από αυτή τη δημή, τότε δεν υπάρχει υπεραγωγή μόνο, τα καταστρέφεται. Η φύση είπαμε όμως δεν θα άφηνε το φαινόμενο να πήγαινε χαμένο. Και έτσι λοιπόν υπάρχει η υπεραγωγή του 2, τώρα δεν μπορώ να σας αναλύσω τις δεπτομέρειες γιατί υπάρχουν αυτοί, γιατί είναι διαφορά με βάση την μικροσκοπική θεωρία για το 2 υπεραγώγων. Στους συγκεκριμένους υπεραγώγους του 2, όταν αυξήσει κανείς το απαραγωτικό πεδίο, αντί να καταστρέφεται το υπεραγώγος πάνω από αυτή τη δημή, λειτουργεί κάπως, κοιτάζει να μην καταστραφεί αλλά να μην αποκτήσει και τις ιδιότητες να μην είναι τέλειος υπεραγωγός. Και με αυτόν τον τρόπο αφήνει σε ορισμένες περιοχές του όπου του να διεσδίσει το απαραγωγικό πεδίο, δηλαδή να καταστραφεί εδώ που είναι η κόκκινη περιοχή η υπεραγωγημότητα. Και μάλιστα το ενδιαφέρον είναι ότι αυτές οι περιοχές εδώ που διεσδίει το απαραγωγικό πεδίο, είπαμε, ο υπεραγωγός είναι, στον υπεραγωγό δεν έχουμε τη ίδιωση του μανατικού πεδίου. Σε αυτές τις συγκεκριμένες περιοχές που είναι σωλήνες του βέβαιου μανατικής δροής ή φλαξόνια, αυτές σχηματίζουν ένα εξαγωνικό πλέγμα. Όπως η συμβατική υλία, αυτά τα στερεά αποκοντούνται από μόρια ή άτομα, τα συστατικά είναι υλικά σωματίδια ή μόρια ή άτομα, εδώ στην ύλη, όπως λέει το φλαξονείο, τα συστατικά είναι σωλήνες μανατικής δροής. Οι ιδιότητες της ύλης δεν είναι μόνο, δεν μπορεί να εφαρμοστεί μόνο στον υλικό κόσμο, έχουν να κάνουν και με σωλήνες μανατικής δροής, όπως τα φλαξόνια στους περαγούς. Αυτή η ιδιότητα λοιπόν των υπεραγωγών να επιτρέπουν μερικώς τη διήστηση του μανατικού παιδί υπομοφής σωλήνων, να δουν παρακάτω ότι είναι η κύρια, είναι ευθύνεται γιατί οι υπεραγωγοί δεν έχουν μόνο ακαδημαϊκό ενδιαφέρον, ενδιαφέρον να έχουν και πρακτικό ενδιαφέρον. Δεωρητικά η κατάσταση αυτή λέγεται κατάσταση Αμπρικόσοφ, την προέλευσε ο Αμπρικόσοφ το 1956-57, ακριβώς στη Θεολογία, χρησιμοποιώντας το μοντέλο Gipsburg-Landau και γι' αυτό βέβαια αν και αργά, αν και σημαντική η συνεισφορά τους που προέλευσε ένα φαινόμενο που το επαληθέσα μετά πειραματικά. Να προσθέσω εδώ ότι αυτοί οι σωλήνες μαγευτικής ροής δεν είναι κάτι πλασματικό, το οποίο είναι στην φαντασία των επιστυμών. Αν βάλει κανείς, πάνω σε ένα υπεραγωγό, σκόνη από σωματίδια συντήρου και δει στον μικροσκόπιο κάτι μοναδικό περίοδο ο υπεραγωγός και κάτω από τη θερμοκρασία που γίνεται η υπεραγωγημότητα, θα δει ότι αυτές οι βάδες περιοχές συγκεντρώνται τα ρηνίσμα του συντήρου και εδώ είναι αυτά τα φλαξόνια που είπα πριν. Είναι κάτι πραγματικό, μπορεί να το δουν στον μικροσκόπιο, δεν είναι κάτι φανταστικό. Παρ' όλα αυτή την ανακάλυψη, επειδή ήταν από τη Σοβιετική Ένωση συγκεκριμένες επιστήμονες, βραβεύτηκαν, νομίζω ο Γιρτμπουρτ πήρε το βραβείο Νόβελ και πέθανε μετά από ένα χρόνο, τα 80 χρόνια, 85, και έχει πει καημένος ότι είναι η πρώτη φορά στη ζωή μου να πω σε πολλά τελικά. Είναι πως είναι εκατομμύριο δολάρια το βραβείο Νόβελ και ο Αμπρικώσος βέβαια βραβεύτηκαν για αυτή τη δραστηριότητα. Είναι λοιπόν το τέταρτο βραβείο Νόβελ που δόθηκε στη βραβευγμότητα. Και ενώ νομίζαμε εμείς ότι όλα πηγαίνουν καλά, το έχουμε καταλάβει όλα, το 1986 έγινε μια ανεπάντηχη ανακάλυψη από τον Μπέρζορ και Μίλεμ, οι οποίοι εργαζόντουσαν στα εργαστία της IBM στην Τζιρίχη, βρήκαν εκεί που κανένας δεν περίμενε, όλοι νομίζαμε ότι η πραγματικότητα βασίζεται κυρίως σε μέταλλα ή σε κράμακα. Βρέθηκε ότι ένα οξύδιο του χαλκού, σίγουρα στα οξύδια δεν είναι γυρικός κανόνας αυτός, τα οξύδια είναι μόνο τέσσερα, δεν έχουν τον ηλεκτρισμό. Ένα οξύδιο παραδόσως για την εποχή εκείνη, η ηλικτική του αντίσταση μειναινίζεται με θερμοκρασίες γύρω στους 40°C. Δηλαδή από το υδρό άρρωστο 10 φορές παραπάνω, από το υδρό ήλιο, είπαμε ο υδράριος ήταν στους 4 κομμαδίων, αυτό το υλικό είναι στους 40°C. Στην αρχή ούτε οι ίδιοι δεν πίστευαν για αυτή την μέτρηση, δοκιμέντησαν ξανά, επικοινώνησαν σε όλον τον κόσμο, βλέπουμε αυτό, τι γνώμη έχεις, τέλος πάντων το δημοσίευσαν αυτή την εργασία, αυτό το πολιτικό, επαλλητέθηκε από άλλα εργαστήρια ότι πράγματι αυτό το οξύδιο δίνει μειναινισμό αντίστασης στη δομοκρασία και αυτό δημιούργησε μια επανάσταση στην φυσική στεράση κατάστασης και στην υπεραγωγημότητα, στη χημεία, σε πολλούς κλάδους, δηλαδή ασχολήθηκε μετά από αυτό το, αποθέτουν να καλύψουν πολλοί κλάδοι μαζί σε συνδυασμό για να προχωρήσει η επιστήμη παραπέρα. Και θα μπορούσε κανένας να πει, εγώ βάζω τον τίτλο για να δούμε παρακάτω, ότι υπάρχει άλλη εποχή, εποχή του χαλκού στην υπεραγωγημότητα, γιατί όλα αυτά τα οξύδια σαν βάση τους μέσες έχουν το χαλκό, δηλαδή όποιο υλικό θα βρούσουμε από εδώ και πέρα στην επόμενη διάφαλη, έχουν σαν βάση το χαλκό. Αυτή λοιπόν είναι η εποχή της υπεραγωγημότητας, του χαλκού στην υπεραγωγημότητα. Μια σειρά να κάνουμε μια παρατήρηση, είπαμε πριν ότι η υπεραγωγή τύπου 2, που είναι και αυτά τα οξύδια του χαλκού, αυτή η υπεραγωγή καινούργη με τον χαλκό μας έχει φίλαξα άλλη μια έκπληξη. Η κατάσταση αμπρικόσοφ τώρα, εκεί που είχαμε ένα στερεό με φλαξόνια, με σωλήδες ροής, τώρα σε αυτό το διάβολο υπάρχει και υδρό. Και βλέπω ότι αυτά τα φλαξόνια ακολουθούν πλήρως την ύλη με άτομα και μόρια. Και εμφανίζουν μάλιστα και τις καταστάσεις όπως το υγεαλό της κατάστασης που έχουμε στη συμβατική ύλη. Την παρατηρούμε και σε αυτή. Μετά την ανακάλυψη του Μπέζερ και του Μίλερ, μπορώ να πω δεκάδες χιλιάδες επιστήμον σε όλο τον κόσμο και μάλλον περισσότεροι με τυχαίο τρόπο. Κι ενώ τώρα μια τεράστια δηματολυψία σύνθεση δίγματων χιλιάδες δίγματα κάθε μέρα φτιαγνώτησαν από την Ιφύλιο, βρέθηκε λοιπόν πάρα πολλά υλικά, όλα με βάση του χαλκό, ότι είναι παράγονιοι. Αξιοσημείωτο είναι η περίπτωση αυτού του υλικού. Θα είναι και το πογαγόν του τρέμου που θα δείξουμε λίγο. Δηλαδή, οι παστίλια που έχουμε από τον Γινίδιο Ίδρου, αυτή εδώ, το πογαγόν του τρέμου έχει δυο παστίλια από αυτό συγκεκριμένο υλικό, που έχει ήτριο, βάριο, δύο, χαλκό, στριαξιβόνι, εφτά. Ποιο είναι λοιπόν το χαραστικό αυτού του υλικού, ότι για πρώτη φορά βρέθηκε ένα υλικό, το οποίο έχει κρίσει η θερμοκρασία 0 στη ηλεκτρική του αντίσταση στους 92 Κ, που είναι μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία 77,3 Κ, που είναι η θερμοκρασία βρασμού του υγρου αζώτη. Δεν έχει μείνει ο καθόλου. Το άλλο, σε μια ατμόσφαιρα βράζει στους 77. Άρα, μπορούμε εμείς με το υγρό αζώτο, και γι' αυτό μπορούμε να το κάνουμε αυτό το πείραμα, διαφορετικά δεν θα μπορούσαμε, να ψήξουμε το συγκεκριμένο υλικό και να το κάνουμε υπεραγωγό. Και έτσι λοιπόν αυτό το υλικό είναι πάρα πολύ σημαντικό για την υπεραγωγιμότητα και για τις εφαρμογές. Βέβαια, δεν είναι το μόνο οξύδιο του χαλικού που ασφαλίζει την υπεραγωγιμότητα. Μπορούμε να σημειώσουμε αυτές τις ενώσεις με βάση το βυσμούθιο. Άλλη χασγό έχουμε εδώ και άλλα έχουμε βυσμούθιο. Είναι περίπου ίδια δομή. Αλλάζει απλώς πως στείζεται η πολυκατοικία. Έχουμε διαφορετική δομή στις ορόχους. Μπορεί αυτή η ίδια ένωση να συγχαθεί και με θάλιο, όπως εδώ είναι το πρώτο μέρος της οικογένειας και με υδράδιο. Δηλαδή εδώ μπορούμε να έχουμε υδράδιο αντί για θάλιο ή βυσμούθιο. Επίσης, αν δείτε στην βιβλιογραφή, υπάρχουν αρκετές, μπορεί να πει κανείς, και μια πενηταριά παραλλαγές αυτών των οξυδίων που βαρυφανίζουν υπεραγωγημότητα σε υψηλή θερμοκρασία. Αυτή όλη η υπεραγωγή μπορεί να κατανοηθούν γιατί στη δομή τους, κάπου στο κέντρο στις δομές, υπάρχει η δευόμενη δομή του Περοβσκίτη. Είναι κάποιο ρυπτό. Και έχουν σαν βάση το χαλκό. Σε αυτά έχει αφηρεθεί πάρα πολλές χιλιάδες δημοσιεύσεις και εργασίες. Σαν να μην έκτανε αυτό το υπουπλοκότα που δημιούργησαν τα οξύδια του χαλκού. Μετά την ανακάλυψη του άνθρακα 60 του Πολυνίου, που έχει τη δομή της συμβάλωσης του παιδοσφαίρου, βρέθηκε κανείς ο οποίος συνδυάζει αυτές τις μπάλες σε ένα πλέγμα, να φτιάξει ένα κρύσταλο που έχει στις κορυφές του κρυστάλου, μόνο να δείχνει αυτές τις μπάλες και ενδιάμεσα κάποιο στοιχείο όπως το κάλλι, ο ρουβίδι, το κέσιο, μπορεί να φτιάξει υπεραγωγούς, δηλαδή μετατρέπεται αυτό το στερεό από τις μπάλες σε αγωγό και σε χαμηλές θερμοκρασίες υπεραγωγών με αξιοσημείωτες θερμοκρασίες 19 και 31 και, που είναι κοντά στην κάτω μεριά των θερμοκρασιών που είναι τα οξύδια του χαλκού. Αυτό εγώ να το νόμαζα η υποχή του άνθρωπα στην υπεραγωγημότητα. Και ενώ νομίζαμε ότι ότι τα είχαμε καταλάβει όλα, γιατί να το δείσουμε εδώ τώρα με την παραγωγή μεταξύ του χαλκού, μέχρι και σήμερα που μιλάμε, δεν έχει γίνει κατά με τόσο μηχανισμός που εξηγεί αυτό το φαινόμενο. Δηλαδή, οι φυσικοί δεν έχουν καταπτώσει ακόμα να εξηγήσουν το συγκεκριμένο φαινόμενο. Είναι υποέρον ακόμα το ζήτημα. Είχαμε ξεκαθαρίσει όμως την εποχή πριν 10 χρόνια, 15 χρόνια, ότι η θεωρία του barter-couper-shifter που εφαρμοζόταν στα απλά μέτρα και στα κράματα, προέβλεπε την ανώτερη πρίστηση της θερμοκρασίας γύρω στους 25 κέλν. Όμως, γύρω στο 2001, έγινε μια ανακάλψη μάλλον τυχαία σε μια χημική έμωση που μετρούσανε μαγνητικές ιδιότητες. Βρέθηκε κάποια ύπνη παραγωγημότητα. Δηλαδή, το μελέτησαν οι συγκεκριμένοι ειρεμητές από την Ιαπωνία και βρέθηκε ότι αυτό το διβορίδιο του μαγνησίου, μια πολύ απλή έμωση που χρησιμοποιήθηκε σαν αντιδραστήριο στα χημικά εργαστήρια, για αντιδράσεις μετάθεσης, άντε να παραγγείμουν, είναι παραγωγός. Και μάλιστα με θερμοκρασία, 38 κελμ, δηλαδή κοντά στη θερμοκρασία που ήταν αυτή η ανακάλψη του Μπέζερ και του Μίλλερ. Το συγκεκριμένο υλικό μελετήθηκε μιαντεκα ετία και εμείς το Δημόκο το κάναμε αρκετή δουλειά για το συγκεκριμένο υλικό, μελέτη φυσικών ιδιωτήτων. Βρέθηκε ότι μπορεί να ενεμελευθεί με βάση από τη θεωρία ΒΙΣΙΕΣ, και η καταγωγημότητα οφείλεται στην ταλάντωση των ατόμων βορίου. Αυτά είναι οι δομές κυρίως που έχουν τα άτομα των βορίου. Και αυτή η συγκεκριμένη ταλάντωση είναι υπεύθυνη για τη μεγάλη κρίσιμη θερμοκρασία. Αυτό που δεν είχαν προσέξει τη ροητική είναι ότι όταν έχουμε δύο ειδών χημικούς δεσμούς, που συνεισφέρουν στα ηλεκτρόνια αυτά που είναι υπεύθυνα για την υπεραγωγή με κατάσταση, δεν το είχαν λάβει υπόψη σωστά. Οπότε, αν το λάβει κανείς υπόψη, μπορεί και με τη κλασική θεωρία του Μπάρτι Πούππου και Σίφρεν να φτάσει η ψηλή θερμοκρασία στους 38 και είναι όπως το διβρύο του Μαγνησίου, το οποίο είναι ένα παράδειγμα εντυπωσιακό που κανένας δεν το περίμενε εκείνη την εποχή. Και πάλι η περαγωγημότητα, ένα θα έλεγα τρομερό φαινόμενο, εκεί πάλι που νομίσαμε στο 2005, επειδή ασχολούμαι εγώ ερευνητικά με την περαγωγημότητα, ότι το φαινόμενο πλέον δεν έχει εξάρσεις, πάλι μια τυχία ανακάλυψη βρέθηκε ότι, ενώ εμείς που κάνουμε μέρα στην περαγωγημότητα, ξέραμε ότι η μαγνητισμός στην περαγωγημότητα, αυτά δύο φαινόμενα δεν πάνε μαζί. Δηλαδή όταν έχεις ένα μέταλο όπως ο σίδηρος, το κοβάλτιο, το νικέλιο, που έχει μόνιμη μαγνητική ροπή, δεν μπορεί να είναι περαγωγός. Και έτσι δεν προστατολίζαμε την έρευνά μας σε υλικά που είχαν μέσα μαγνητικά στοιχεία, όπως ο σίδηρος. Και όμως η φύση πάντα μας διαψεύδει, βρέθηκε ότι αυτές οι ενώσεις του σιδείρου, που λέγονται οξυπνηκτάιτς, είναι ενώσεις που έχουν σχέση με το αρσενικό. Αυτού του είδους λοιπόν οι ενώσεις, αυτά τα οξύδια με αρσενικό, που έχουν σαβάσει το σίδηρο όπως ο χαλκός οι ενώσεις του, η άλλη περαγωγή. Εδώ πάρει ο σίδηρος και το αρσενικό αυτές οι ενώσεις. Είναι η περαγωγή και μάλιστα οι θερμοκρασίες της μπορεί να φτάσουν μέχρι τους 60 βαθμούς. Βλέπουμε κάποιες ενώσεις εκεί πάνω σαμάριο, σίδηρο, αρσενικό, οξυπνό, νεροπνική. Οι θερμοκρασίες μετά μας φτάνουν στους 60 βαθμούς. Και έτσι λοιπόν αυτή η καινούργια ανακάλυψη από αυτούς τους δύο ερευνητικές ομάδες σηματοδότησε την εποχή του συνδύνου στην περαγωγημότητα. Δηλαδή εκεί που νομίζαμε που είχαμε τα πιέναμε να τα βάλουμε σε μια σειρά τα πράγματα με τους οξύδες του χαλκού, υπήρχαν θεωρητικά μοντέλα που προσπαθούσαν να εξηγήσουν το φαινόμενο. Ήρθε αυτή η ανεπάντηχη ανακάλυψη και θόρασε περισσότερα τα νερά. Άρα λοιπόν η θεωρητική φυσική αυτή που σχολείται με τη θεωρία της φυσικής τεράς κατάστασης έχει πολλή δουλειά για να βρουν ένα μοντέλο που να μπορεί να περιγράφει στην περαγωγή αυτών των υλικών. Εδώ έχουμε μια λίστα με εργασίες που έχουμε, ας το πούμε έτσι, η συνσφορά του δημοκρατορικού του ιστιτούτου κατανόησε το φαινόμενο της περαγωγής, αντιπροσθευτικές εργασίες που έχουν βγάλει. Δύο πρόσφατες εργασίες που αφορούν αυτά τα οξύδια του σιδείρου. Μελεχίσαμε εδώ πέρα με φαγματοσκοπία που μεταβάλλεται η ισομερής μετατόπηση με τη θερμοκρασία για πρώτη φορά. Έχουμε αναφέρει αυτά τα αποτελέσματα στη βιβλιογραφία, όπως και το διάγραμμα φάσεων αυτού του υπεραγωγού με το αρσενικό. Ήσουν κάποιες δεκτομήρες που μάλλον να μην επιμείνουν τεχνικές. Και πριν μπούμε λοιπόν στις εφαρμογές, πριν τελειώσουμε, πριν την επίδειξη του πειράματος, να πω δύο πράγματα για τις που βασίζουμε οι κυριότερες εφαρμογές των υπεραγωγών. Όπως είπαμε, οι υπεραγωγοί χωρίζουν τύπου 1 και τύπου 2, στους τύπου 2 οι υπεραγωγούς και η μανετική ροή μέσα στον υπεραγωγό διαισδή που ομορφεί σωλίνες, αυτές οι κόκκινες γραμμές. Και μάλλον θα φτιάχνουν και ένα εξαγωνικό πλέγμα. Εάν τώρα περάσεις ένα ρεύμα σε αυτό το υλικό, τότε επειδή ασκείται μια δύναμη δόρυα σε αυτούς τους σωλίνες της ροής της μανετικού παιδίου, αυτοί θα μετακινόντουσαν και θα είχαμε απόλυ ανέργειες. Όμως, πάλι, όπως στην περίπτωση των υπεραγωγών 2, τύπου 2, η φύση δεν θα αφήνε το φαινόμενο να φύγει είναι χαμένο και εδώ λειτουργεί αυτό που λέγεται δέσμεση αυτό το φλαξονείο. Οι ατέρειες του υλικού, είτε αυτά είναι χαινά ατόμων, είτε είναι τα όρια των κόκκων σε ένα πολυκρισταλικό υλικό, σε ένα μέτανο, μεταδουλικές ατέρειες, δεσμεύουν αυτούς τους σωλίνες με αποτέλεσμα, εάν κανένας, εάν δεν είχε δέσμευση, εάν περνούσε ρεύμα και μετρούσε την πτώση τάσης εδώ το ηλεκτρικό πεδίο σε ένα υπεραγωγό, θα αυξανόταν συνεχώς όσο αυξανόταν το ρεύμα, λόγω του φαινόμενου της δέσμευσης του αμφιλαξιωδίου, του πίνινγκ, το ηλεκτρικό πεδίο πτώση τάσης είναι εκθετικά μικρή, ακολουθεί αυτήν την πράσινη γραμμή και έτσι ο υπεραγωγός μπορεί να τον βάζουμε κολλή ρεύμα, μπορείς να έχετε καθόλου πτώση τάσης. Αυτό είναι αισοδύναμο με το μηδενισμό της αντίστασης όπως είπαμε στις βασικές ιδιότητες του υπεραγωγού. Αυτή είναι η κύρια ιδιότητα με κάτους υπεραγωγούς χρήσιμα σαν υλικά για μια ορισμένη κατηγορία εφαρμογών. Βλέπετε λόγω αυτού του φαινομένου ότι μπορούμε να περάσουμε πολύ μεγάλες πυκνότητες ρεύματος σε επαραγωγό έχουμε πάρα πολλές εφαρμογές αυτές είναι μεγάλες κλίμακας εφαρμογές, αφού έχουμε καλώδια, περιοριστές ρεύματος, μετασχηματιστές, γενήτριες, κινητήρες μαγνήτης για αποθήκευση ενέργειας, μαγνήτης NMR, μαγνητικά ρουλεμάν, κυλότητες για τους επιταχυτές. Μπορούμε να έχουμε επίσης και μικρές κλίμακας εφαρμογές που είναι εδώ αναφέρον μια σειρά. Η πιο σημαντική είναι τα μαγνητόμετρα Squid, που είναι ο πιο ευαίσθητος αισθητήρας μέτρησης μαγνητικού πεδίου. Κάποιες άλλες εφαρμογές στην βρεφή των μικροκυμάτων θα δείξουμε τώρα. Είπαμε λοιπόν ότι λόγω της ικανότητας των επαραγωγών να φέρουν μεγάλες πυκνότητες ρεύματος Η πρώτη σημαντική εφαρμογή των περαγωγών είναι να φτιάξεις καλώδια. Όπως έχουμε το καλώδι του χαλκού που φτιάχνουμε στη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας. Έτσι φτιάχνουμε και καλώδια από χαλκού. Βέβαια τα καλώδια περαγωγών δεν είναι τόσο απλά όσο τα καλώδια του χαλκού. Βλέπετε ότι είναι σύνθετα. Έχουν μια μήτρα από χαλκό για λόγους να τα κρατούν σταθερά. Είναι κάποια τεχνικά θέματα που έχουν σχέση με τη σταθερότητα του καλωδίου. Και μέσα σε αυτό το καλώδι υπάρχουν νήματα από υπεραγωγό. Και έτσι φτιάχνουμε τα καλώδια υπεραγωγών που μπορούν να σηκώσουν μέχρι να έχουμε ένα καλώδιο για τη διάστασή του 200 Α. Λεπτό καλώδιο μερικά χιλιοστά. 200 Α μπορεί να έχουμε τόσο τάσος. Και δείτε αυτό να το κάνετε με ένα απλό καλώδιο χαλκού πόσο ψήξι πρέπει να έχει κανένα. Οι κύριοι λοιπόν που φτιάχνουν καλώδια από υπεραγωγό, κύριοι εφαρμογή να κατασκευάσουν ποινία. Αυτό είναι το καρούλια σου που είναι τυλυγμένο το καλώδιο από υπεραγωγό. Και τι χρησιμοτέχνουμε στις συγκεκριμένες ποινίες είναι για να μπορούμε να δημιουργήσουμε μανετικά πεδία. Αν ας πούμε αυτός είναι ένας μαγνίτης που έχουμε στο δημοκρατήριο στο Δημόκληρο, μπορεί να παράξει μανετικό πεδίο 12 τέσνα. 12 τέσνα, το μανετικό πεδίο της γης είναι, ας πούμε για παράδειγμα, το έχω βρει ένα 16 χιλιοστό του τέσλα, 10 στη πληντέσσερα τέσλα, αυτός μπορεί να φτιάξει 12 τέσνα. Είναι πάρα πολύ μεγάλο μανετικό πεδίο, είναι ένα ηλεκτρομαγνίτη, δηλαδή να ψήχουμε και να περάμε με τεράστια ποσότητα ρεύματος. Δεν μπορούμε να φτιάσουμε τα 12 τέσνα, μπορούν να φτιάσουμε εδώ πολύ δύο τέσνα. Και όμως με αυτό το μαρέλι που έχει μέσα υγρό ήλιο και ένα πινείο αυτής της μορφής μπορεί να φτιάσουμε τα 12 τέσνα και το αξιολογούμε για ρευνητικούς λόγους. Ίσως κάτι που θα το έχετε δει όλοι, στη μαγνητική τομογραφία, αυτό εδώ το μεγάλη διάταξη, δεν είναι τίποτα άλλο παρά ένα πινείο που είναι υπεραγωγός. Έχει μέσα ένα πινείο, έχει και υγρό ήλιο, το κρατάει παγωμένο για να δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο που γίνει τομογραφία. Βάζουμε βέβαια υπεραγωγό γιατί θέλουμε να έχουμε μεγάλο θόρο για να μπορεί να μπαίνει ένας ταινίσχωρος να έχει πιστοφορικά προβλήματα. Αυτή είναι μια εφαρμογή άμεσα που όλοι θα έχετε επισκεφθεί από το μαγνητικό τομογράφι και θα έχετε δει. Είναι μια άμεση εφαρμογή των υπεραγωγών πινείων όπως και στο NMR, στο NMR, οι μαγνήτες που πρέπει να δημιουργούν μεγάλο μαγνητικό πεδίο, τα πινεία πάλι είναι από υπεραγωγό. Κάτι άλλο που είναι πολύ δημιουργημένο στο τελευταίο χρόνο είναι στις επιταχητές διατάξεις. Ας πούμε στο σελ μεγάλο επιταχητή αδρονίων. Βλέπετε ότι γίνεται επιτάχηση σε ένα τούνδελ που είναι η διάμετρος του πολλά χιλιόμετρα. Εκεί για να καμπυλωθούν τα φορτισμένα σωματίδα τα οποία τρέχουν και με τεράστιες ενέργειες τέρα ηλεκτρονιοβότ, χρειάζονται να έχουμε μαγνητικά πεδία. Λοιπόν, για να γίνει αυτή η καμπύλωση των τροχιών των σωματιδίων χρειαζόμαστε διπολικούς μαγνήκες όπως λέμε, όπου έχουμε ένα σωλήνα που έχει κατάλληλα σύρματα και ριέργηση από υπεραγωγό και δημιουργούμε μέσα στο σωλήνα ένα ομογενές πεδίο. Αυτή είναι μια πρακτική εφαρμογή που χρησιμοποιείται στους επιταχητές στο σελ. Αυτός είναι ένας τέτοιος, βλέπω ότι είναι επιταχητής, εδώ είναι ο σωλήνας που λέει αγαπημένοι μέσα τρέχουν τα σωματιδία και αυτός είναι ο υπεραγωγός που φτιάχνει το μαγνητικό πεδίο, όπως δείχνει το πρώτο εβέβαιο, για να καμπυλώσει τη τροχιά των σωματιδίων. Βλέπω ότι στο σελ, όπου βλέπετε, κάθε τέτοιος διπολικός μαγνητής είναι 15 μέτρα από μήκος του. Και νομίζω ότι η ζημιά που έδινε τώρα η καταστροφή στο σελ, έφτασε μία επαφή μεταξύ δύο τέτοιου σωλήνων, δηλαδή δεν είχε γίνει καλά η επαφή και έγινε η καταστροφή. Η παραγωγή, επίσης, βέβαια στο μέλλον, χωρίς να έχει επιτεθεί ακόμα το πείραμα της σύνδεξης, βλέπετε αυτός είναι αντιδραστία σύνδεξης, αυτό το τωροειδές εδώ, είναι ο χώρος που θα περιορίσει κανείς το πλάσμα, πορτισμένα σωματίδια, με τη βοήθεια του μαγνητικού πεδίου, βλέπετε εδώ την περιέλεξη πάλι από υπεραγωγό, για να μπορέσει να κάνει την θερμοπυρική σύνδεξη. Δηλαδή και σε αυτούς τους φαρμογές που χρησιμοποιήθηκε η παραγωγή. Και εδώ βλέπετε πάλι μια σχηματικά, μια απλή εφαρμογή, μπορεί ένα υπεραγώγινο ποινείο, δηλαδή μπορεί να το φορτώσει κανείς με πολύ ρέγμα και άρα μπορεί να αποθηκεύσει, να το χρησιμοποιήσει σαν αποθήκη ενέργειας που θα χρειάζεται, χωρίς να καταναλώσει, να καταναλώνει, επειδή έχει μηδέν αντίστοιση ο υπεραγωγός, θα χρειάζεται να την παίρνει. Υπάρχουν κάποιοι σχετικοί υπολογισμοί, είναι θέμα κόστους, δεν ξέρω αν σήμερα συμφέρει κανείς να αποθηκεύει ενέργεια σε υπεραγωγή με ποινεία. Είτε μπορεί να είναι μετασχηματιστές αυτά που υπεραγωγώ, μια άλλη φαρμογή του υπεραγώγου που δεν έχει να κάνει, δεν είναι τόσο μεγάλη σκληβάκας, είναι οι τηλεπικοί νονίες. Εδώ φέρνουμε ένα παράδειγμα που είχαμε υλοποιήσει εμείς στον δημοκρατορικοί πριν μερικά χρόνια, ένα ηλεκτρονικό φίλτρο που συνήθως αυτό γίνεται, αυτό είναι το ηλεκτρονικό φίλτρο, αυτή είναι η εκτύπωσή του, γίνεται από χρυσό, γιατί ο χρυσός έχει μικρή επιφανειακή αντίσταση συγκρίση με το καλκού, αλλά επειδή είναι οξυδό, το χρησιμοποιούμε με χρυσό. Εάν βάλουμε υπεραγωγώ, αυτό το οξύδιο που είπαμε πριν προηγουμένως, βλέπουμε ότι η επιφανειακή αντίσταση είναι πολύ μικρότερη, τάξη μεγάλες, μικρότερη σχέση με το χρυσό. Άρα ο υπεραγωγός μπορεί να είναι ένα ειδικό χρήσιμο για εφαρμογές της τηλεπικονομικής βίωσης. Βλέπουμε το μελελέκτημα, γιατί πρέπει αυτό το φίττρο, αυτή τηλεπικονομική διάταξη, να την έχουμε παγωμένη συνεχώς κάτω από τη θερμοκασία που εμφανίζεται το φαινόμενο της περαγωγημότητας. Μια άλλη εφαρμογή είναι τα μαγνητόμετρα σκουίτ. Έχουμε ένα τέτοιο μαγνητόμετρο που έχουμε στο Δημοκρατώ. Είπαμε, το σκουίτ βασίζεται στο φαινόμενο της περαγωγημότητας, να μπούνται σε τεχνικές μετομέρειες και είναι το πιο ευαίσθητο αισθητήρας μέτρησης μαγνητικού πεδίου. Σαν παράδειγμα, αυτό είναι ένα μηχάνημα που μετρά εγκεφαλογραφίας. Αυτά τα ρεύματα δημιουργούν κάποιο μαγνητικό πεδίο. Αυτό το μαγνητικό πεδίο είναι τόσο ασθενές που μόνο η αισθητήρα σκουίτ θα μπορούσε να μετρήσει σήματα αποφαίνονται στους νευρώνες. Βλέπετε μια πολύ σημαντική εφαρμογή που μόνο με τις περαγωγές μπορεί να γίνει. Και τέλος, για να τελειώσουμε και να φτάσουμε στο πείραμα, μια άλλη εφαρμογή, ίσως η πιο διαδεδομένη, εγώ θα έλεγα ότι όχι πιο σημαντική, η πιο διαδεδομένη στο ευρύ κοινό, είναι η μαγνητική αιώριση στα εκτάμενα τρένα όπως τα λένε μερικοί. Μια ιδέα είναι να χρησιμοποιηθεί στα εκτάμενα τρένα, εγώ το έχω δει και στη site της NASA, η εκτόξιση πειράμου να το έχει το φαινόμενο στον διάστημα, είναι η μαγνητική αιώριση. Μια άλλη, όπως θα δούμε το πείραμα, είναι ένα ρουλεμάν που θα βασίζεται σε παραλογώς και μόνιμους μαγνήτες, όπου θα έχουμε περιστροφή κάποιου στρεφόμενου μέρους, χωρίς τρυβές. Η μαγνητική αιώριση βασίζεται στο φαινόμενο, όπως θα το ξεκινήσουμε και παρακάτω με το τρέλο, ότι όταν έχει κάποιος ένα υπεραγωγό, όταν είναι ο υπεραγωγός βρίσκεται στην ιδιανομική κατάσταση, όταν βρίσκεται στην θερμοκρασία, πάνω στη θερμοκρασία που το υπεραγωγό είναι υπεραγωγός, τότε δεν υπάρχει κανιά άλλη επίδραση ο υπεραγωγός, αυτή η βαύρη παστήλια είναι πάλι στο μανίδι και δεν αισθάνεται καμιά δύναμη. Η δύναμη αυτή είναι πάρα πολύ μικρή να συμβιερθεί με την βαρύτητα. Όταν όμως ψήψουμε το υλικό μας, με αυτό εδώ το βάλουμε στο υβράζο και στο τυλ παρακάτω, τότε επειδή στον υπεραγωγό εδώ υπάρχουν οι δυναμικές γραμμές του μαγνητικού πεδίου, δεν το αρέσει ο υπεραγωγός να ισδύσει το στερικό του το μαγνητικό πεδίο, δημιουργείται συνεικφάνεια από ένα ρεύμα, από υπεραγώγιμο ρεύμα, δεν είναι απλώς ένα ρεύμα, το οποίο ισοδυναμεί με μια μαγνητική ροπή και αυτή η μαγνητική ροπή αλληλεπιδράει το μαγνητικό πεδίο, είναι όπως η δύναμη που βάζουμε μεταξύ δύο μαγνητών. Όλοι θα έχετε παίξει με δύο μαγνητά και θα έχετε σταθεί τη μαγνητική δύναμη. Στην ίδια φύση της οφείλεται η μαγνητική αόραση υπεραγωγών και μαγνήτων. Αυτό ίσως κάνει σαν να μπορούσαν να παρατηρήσει ότι θα μπορούσαν να βάλουμε σε ένα σωλήνα δύο μαγνήτες με αντίδυνθους πόλους, πάλι έχουν μαγνητική όριση, αλλά εκεί πέρα χρειάζεται ο σωλήνας σαν περιοριστικός, σαν να δημιουργεί πλευρικές δυνάμεις για να υπάρχει η όριση. Στους μαγνήτες δεν είναι σταθερή ισορροπία, δεν έχουμε ένα απόλυνση το ελάξιο στην ενέργεια, ενώ αποδεικνύει ότι όταν έχουμε υπεραγωγό και μαγνήτη έχουμε ένα απόλυνση το ελάξιο της ενέργειας και έχουμε σταθερή ισορροπία. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ της αιώρισης μαγνήτη με μαγνήτη και της αιώρισης μαγνήτη με υπεραγωγό. Αυτό που είναι αντικείμενο εδώ του πυράγματος που θα δείξουμε και θα παραμείνει και για μερικές μέρες νομίζω στο Γιενή Διήδημα, είναι το αιωρούμενα τρένα που βασίζεται ακριβώς σε αυτό το φαινόμενο που είδαμε. Αυτή είναι η ράγα η οποία είναι από μόνιμους μαγνήτες, θα δούμε συνεχώς με διαφάνεια μια μεγάλη δεδομέρεια. Και πάνω στη ράγα που είναι από μόνιμους μαγνήτες είπαμε, θα δούμε πώς αιωρείται, πώς κινείται ένα τρένο. Βέβαια το τρένο αιωρείται πάνω τον υπεραγωγό, του δίνουμε μια κινητική ενέργεια και αυτή είναι που παραμείνει σταθερή ή μειώρεται από το τυριμόν του αέρα, που κάνει την κίνηση του τρένου. Το αγώνι του τρένου είναι αυτό το κουτάκι, ή εδώ όπως το βλέπετε. Στον πυθμένα το, αν το δούμε έτσι, έχει στην κάτω μεριά μια παστήλα από αυτόν τον υπεραγωγό, το οποίο στην εμπασία περιβάλλοντος είναι ένα απλό μέταλο, δεν υπεραγωγός. Δεν υπάρχει και μια άλλη επίδραση με το μαγνητικό πεδίο των σηλειοτροχιών. Όταν, όμως, το βάλουμε υδροάζδο και το παγώσουμε στους 77,3 Κ, τότε αυτό γίνεται, δεν είναι απλός μέταλο, γίνεται υπεραγωγός. Κι αν από αυτά γίνεται στους αυμαριστές ιδιότους του υπεραγωγού. Τώρα, όταν το βάλουμε σ' αυτές τις ράγες, που οι ράγες αποτελούνται από τρεις μαγνήτες, ισχυρούς μαγνήτες, είναι αυτές τις νεοδίμιο 2 κομβάλτ σύνδρος 14 βόρειο, και οι μαγνήτες που δημιουργούν το ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο στο εξωτερικό τους, για τον ίδιο όγο, δηλαδή αν πάρουμε από τίποτα άλλο μαγνητικό υλικό ίδιου μεγέθος, το μέγιστο μαγνητικό πεδίο το δημιουργεί στο συγκεκριμένο υλικό. Εδώ έχουμε μετρήσει, ας πούμε, το μαγνητικό πεδίο μια πρόβληση. Αυτό το μαγνήτη βγαίνει περίπου μισό τέσλα, 4,6 ΚΓ. Άλλο επίσης αχριανό μαγνήτη πάλι είναι όμοινο, 4,36 ΚΓ και στον διαιτρικό μαγνήτη είναι αρνητικό, είναι 6 ΚΓ. Δηλαδή εδώ έχουμε το βόρειο πόλο εδώ, βόρειο πόλο εδώ και νότιο εδώ. Αυτό είναι απαρέπτωχο για να δημιουργηθεί το κατάλληλο μαγνητικό πεδίο για να έχουμε την αιώριση του υπεραούλιου. Και αφού παβώσουμε το υπεραούλιο βλέπετε το τρένο, το μπαγόλι, πώς εωρείται και κινείται πάνω στις δράξεις. Θα δούμε τώρα και το πείραμα στην τράξη για να μην το δείχνουμε μόνο στην διαφάνεια. Μια μικρή συζήτηση πώς εξηγείται αυτό το θενόμενο. Αυτές είναι δυναμικές γραμμές των τριών μαγνητών, όπως είπαμε εδώ είναι ο βόρειος πόλος εδώ, ο νότιος εδώ, ο βόρειος εδώ. Αυτές είναι δυναμικές γραμμές, βγαίνουν από το βόρειο πόλο, βγαίνουν στο νότιο ή βγαίνουν από εδώ και βραχυπλώνουν από εδώ πέρα. Η παρουσία λοιπόν του υπαραγωγού του κόκκινου τεμαχείου αλληώνει κάπως τις δυναμικές γραμμές του μαγνητικού πεδίου που βγάζει τον υπαραγωγό. Και αυτό ισοδυναμεί σαν να αναπτύσσεται στον υπαραγωγό ένα ρεύμα που τρέχει γύρω γύρω στην παστήλια και αυτό δημιουργεί ένα μαγνίτι ας το πούμε. Και ο ίδιος ο υπαραγωγός είναι σαν μαγνητής, δεν είναι μαγνίτης, είναι διαμαγνίτης ο υπαραγωγός. Και με βάση κάποια ανάλυση εκεί του ηλεκτρομαγνητισμού αυτό ισοδυναμεί μια δύναμη η οποία κάτω από κάποιες προϋποθέσεις δεν απαραίτηται αυτή η δύναμη πάντοτε προς τα πάνω. Μπορεί να είναι και ελπτική, δηλαδή αν πάμε σε κάποιο σημείο μπορεί αυτή η δύναμη να τραβάει ο μαγνίτης στον υπαραγωγό. Λοιπόν εκεί που εξισώνεται η μαγνητική δύναμη με το βάρος έχουν και μαγνητικοί όρες. Είναι τόσο απλή η εξηγήση του θεωρημένου, δεν είναι κάτι πιο πολύ πιο. Λοιπόν και να κλείσουμε την ομιλία, να προχωρήσουμε στο πείραμα σαν συμπεράσματα. Θα μπορούσα να πω ότι η πραγματικότητα λοιπόν είναι ένα φυσικό φαινόμενο το οποίο μας προκαλεί συνεχώς ενώ νομίζουμε ανά 20 χρόνια δεν το έχουμε καταλάβει και ότι εντάξει έχουμε προχωρήσει πολύ οι γνώσεις μας και θα σας τελειωποιήσουμε τις εφαρμογές. Βλέπουμε καινούς ανακαλεί συνεχώς, αναμοχλεύουν αυτοί με την ερευνητική κοινότητα. Επίσης μπορεί να θεωρηθεί κάτι που δεν το τόνισε στα αρχικά σημεία της ομιλίας είναι ότι η πραγματικότητα είναι ένα φαινόμενο που δεν μπορούμε να το εξηγήσουμε με απλούς κλασικούς νόμους, δηλαδή με την κλασική φυσική, το νόμο του Νέκτονα. Χρειάζεται να απολάβουμε πόσο μας τους κλασικούς νόμους, αυτοί που κυβερνούν το μικρό κόσμο για να εξηγήσουμε και βλέπουμε λοιπόν πόσο η κλασική νόμη και η σύνθετη χημία αυτού των υλικών εμφανίζει πάρα πολύ έναν μεγάλο πλούτο ιδιωτήτων. Η παραγωγημότητα στα οξύδελου χαλκούδια στις ενός του συντήρου δεν έχει ρευλευτηθεί ακόμα θεωρητικά, είναι ένα λικτό πεδίο για όσοι ενδιαφέρονται να κάνουν θεωρητική φυσική, δεν είναι η θεωρητική φυσική μόνο τα Μποζόνια, Χίξ, υπάρχουν και θέματα, ας πούμε, όπως η παραγωγημότητα που έχει άμεσα σε εφαρμογές στον πραγματικό κόσμο, που θα πρέπει να βρεθούν έξυπνοι άνθρωποι για να μπορέσουν να το εμεινεύσουν. Δεν έχει εμεινευθεί παρ' όλα τα προσπάθεια πολλών εκατοντάδων επιστημών στον κόσμο. Βλέπω κάτι και το θεωρώ, πριν το Barty, Cooper και Schiffer, νομίζω η καλύτερη φυσική τότε της εποχής, ο Heisenberg, ο Stredinger, είναι ένα δύσκολο φαινόμενο, ίσως κάποιοι μπορούν να βρουν ένα πεδίο έρευνες. Και βέβαια δεν είναι ένα φαινόμενο μόνο ακαδημαϊκού ενδιαφέροντος, υπάρχει μια μεγάλη πληθώρα εφαρμογών, ίσως αυτές οι εφαρμογές δεν είναι διαδεδομένες ακόμα σε μεγάλη κλίμακα, δεν χρησιμοποιούνται παντού, αλλά είναι εξειδικευμένες, ίσως στο μέλλον θα μπορούσε η τραγουδημότητα να αποτελέσει, ειδικά και με τα ενεργειακά ζητήματα, λόγω ότι έχει να κάνει με τη μεταφορά ενέργειας χωρίς απώλειες, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε περισσότερες εφαρμογές. Και να προχωρήσουμε να κάνουμε το πείραμα τώρα, να το γυρίσουμε εδώ να φαίνεται αυτό ίσως, Έναν καιρό να μου βοηθήσει να το κάνουμε, Λοιπόν είπαμε ότι αυτό είναι η στρεμοκρασία περιβάλλοντος, δεν αλλεπιδράει κανένα, Λοιπόν είπαμε ότι το συγκεκριμένο υλικό, όταν είναι στρεμοκρασία περιβάλλοντος είναι ένα απλό μεταλλό, δεν έχει καμία αλλεπίδαση μεταξύ του συγκεκριμένου μετάλλου, ίσως να χρειαστώ να το βράσουμε, Λοιπόν τώρα όταν παγώσει και πάει σε 77,3 Κ, όταν βάζω είναι ένα κομμάτι από υπεραγωγό για να το δείτε πιο εύκολα, παγώνει λοιπόν αυτός ο υπεραγωγός, όπως και αυτό εδώ που έχει το παιδί του ίδρυμα, βλέπετε όταν είναι ζεστό δεν έχει καμία αλλεπίδαση με τους ισχυρούς, αυτοί είναι ισχυροί μαγνήτες, δεν είναι εστυχιώς μαγνήτες. Αφού λοιπόν θα σταματήσει ο βρασμός, εάν το βάλουμε πάνω στη ράγκα βλέπετε υπάρχει το παινόμενο της υπεραγωγημότητας και ορίται. Βέβαια αυτό ζεσταίνεται καθώς περνάει ο χρόνος και χαλάει η υπεραγωγημότητα και μετά από μερικά δετρόλεπτα η θερμοκρασία το ανεβαίνει πάρα πολύ. Αυτό είναι ένα υλικό που έχουμε φτιάξει στο εργαστήριο που έχει θερμοκρασία μετάβασης με 108 Κ, σε αντίθεση με τις δράγκες εδώ που είναι 97,92 Κ τοτισί τους και πολύ γρήγορα πάει κανένας από το 77 στο 92 και χαλάει η υπεραγωγημότητα. Ποια είναι η υπεραγωγημότητα τώρα να δούμε. Τώρα επίσης έχει σταματήσει ο βρασμός. Είναι τώρα υπεραγωγημότητα. Μην νομίζετε ότι η δύναμη αυτή είναι μικρή. Κοιτάξτε να το πατήσω λίγο για να καταλάβετε. Βλέπετε ότι βάζω πάρα πολύ δύναμη και δεν το κατεβάζω κάτω. Είναι τεράστια η μαγνητική δύναμη. Και έτσι βλέπετε με την ανακάλυψη του Μπέζο και Μίλαιο το 1886 και μετά την ανακάλυψη αυτού του υπεραγωγού μπορούμε αυτό το φαινόμενο σε άλλη του βέβαια μορφή το δείχναμε και στη δεκαετία του 60 μόνο σε εργαστήρια εξοπλισμένα με διατάξη υγρου ηλίου. Τώρα με αυτά τα καινούργια υλικά μπορούμε να το δείξουμε εδώ πάρα πολύ απλά. Ξέρετε Μίλαιο μην δε θα μάθει κανένα να βάλει το δάχτυ το κέρι του μέσα στο εγγροάστο γιατί θα το χάσει. Να σας πω κάτι τώρα εδώ είμαστε λιγάκι απρόσεχτοι θα έπρεπε να χρησιμοποιήσουμε μέσα ραπποστασίας. Ίσως είναι χαμηλή θερμοκρασία με τάβας. Είναι κοντά στη θερμοκρασία και έχει την ικανότητα να φυλάξουμε λίγο άζοδο. Κρατάει λίγο άζοδο μέσα. Αυτό που βλέπετε ότι έχει αστάθεια είναι κάτες λεπτομέρειας είναι πως προετοιμάζουμε τον υπεραγωγό σε μαγνητικό πεδίο. Εδώ έχει προετοιμαστεί λάθος γιατί έχει αυτή την αστάθεια. Εάν το προετοιμάσεις και αστάθεια το πλησιάσεις από πάνω με αυτόν τον τρόπο και αποκτήσει το κατάλληλο ρεύμα υπεραγωγός που ρέει πάνω στην παστήλια δεν έχει αστάθεια. Εδώ πέρα δεν υπάρχει κάτι μαγικό. Είναι η όρηση οφείλεται στην ελεπίδραση του παμνίτη με το υπεραγωγό. Εμείς δίνουμε μια κινητική ενέργεια η οποία βλέπετε καταναλώνει γιατί έχουν τριβές με τον αέρα ακόμα και η ελεπίδραση με την μανητική έχει κάποιες απώλειες. Αυτό που βλέπετε πάνω είναι οι υδρατμοί που υδροποιούνται κοντά στο υγρό άρτο που δίνει πολύ χαμηλή θερμοκρασία. Ποια είναι η ελεπίδραση του παμνίτη? Εγώ του δίνω μια μικρή όχτυση. Η όχτυση μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια και παραμένει. Όση ώρα δεν διατηρείται υπάρχει ο αέρας. Είναι αυτά τα οξύδια του χαλκού ένα με υδράδυρο που είναι γύρω στα 150 ΚΚ όταν το εφαρμόσουν για πίεση. Αυτό θα ήταν το όνειρο αλλά αν δει κανένας δεν είναι τόσο απλό το θέμα. Οι σωλήνες που είδαμε είδαμε ότι λιώνουν όπως το απλό πάγωσος και γίνεται νερό και έτσι και αυτά τα φλαξόνια όσο πιο ψηλή η θερμοκρασία του υπεραγωγού θα γίνονται σε υγρή κατάσταση. Δεν υπάρχει μεγάλη ελπίδα ακόμα και να ανεβάσουν τις δημοκρασίες της νοξέκρυμματος επειδή τα φλαξόνια θα είναι τυγμένα και δεν μπορούν να περάσουν μεγάλα ρέματα. Όχι σε μεγάλη κλίμα που είναι πρένα, μεταφορά της τριπής ενέργειας σε κατοντάδες χιλιόμετρα. Υπάρχει και η τροστή. Ναι έχουμε και την τριπή της τροστής. Άρα λοιπόν η υπεραγωγημότητα δεν είναι κάτι φανταστικό είναι πραγματικό αφού το βλέπετε εδώ μπροστά. Ευχαριστούμε.