Jaarboek 1989-1990 - pagina 51

weerstand stijgt volgens hem dus juist bij verdere afkoeling. Matthiessen had weer een ander idee en meende dat de weerstand in verontreinigde materialen constant zou moeten worden als men ze afkoelt (figuur 2). Handelend naar zijn lijfspreuk ‘weten door meten’ vond Kamerlingh Onnes dat een experiment de beste manier was om er achter te komen wat er met een metaal gebeurt bij lage temperatuur. In 1911 deed hij met Gilles Holst een experiment met kwik. Tijdens het afkoelen nam de weerstand af. Even leek het erop dat de weerstand constant bleef, maar bij 4 Kelvin (d.w.z. -269°C ) gebeurde er iets dra­ matisch: de weerstand werd nul, het kwik werd supergeleidend. Hoe nul de weerstand was bleek uit een experiment dat anderhalf jaar geduurd heeft. In dit experiment liet men een stroom lopen in een ring. Wanneer u dit met een koperen ring doet, is de stroom na een fractie van een seconde uitgedoofd. Men nam echter een supergeleidende ring en kon na anderhalf jaar geen enkel verschil waarnemen aan de stroom. Uit de analyse van dit experiment concludeerde men dat het zeker 10'7 jaar zou duren voor de stroom volledig uitgedoofd is. Als u bedenkt dat de Aarde waarschijnlijk nog 10" jaar zal bestaan voordat de Zon haar opslokt, dan blijft die stroom een miljoen keer langer lopen en dat is voor alle filosofische be­ grippen, denk ik, de eeuwigheid. T h e o rie va n c o n v e n tio n e le su p e r g e le id e r s

Om te begrijpen wat er eigenlijk gaande is moet ik u enige theorie verkopen. De theorie die supergeleiding beschrijft werd in 1957, 46 jaar na de ontdekking van Kamerlingh Onnes, voorgesteld door Bardeen, Cooper en Schrieffer. Deze zoge­ naamde BCS-theorie is een moeilijke theorie die ik u dus niet helemaal zal uitleg­ gen. Ik zal u echter een gevoel geven van wat er gebeurt. In een supergeleider zijn er 1023 elektronen per kubieke centimeter, die door materie moeten stromen zon­ der botsingen. En dat is een heel probleem, want gewoonlijk bewegen ze lukraak door het materiaal en is er altijd wel een elektron dat tegen een atoom botst. Die situatie lijkt erg op de volgende: u heeft een ontzettend groot aantal vrienden en u gaat een gletsjer op. Als u allemaal met de ogen dicht over die gletsjer loopt, zult u ongetwijfeld een heleboel vrienden kwijtraken in de gletsjerspleten. U kunt er echter iets aan doen: als elke vriend zich behoorlijk vasthoudt aan een andere vriend, dan vormt u een soort blok en u voorkomt dat een vriend in een spleet valt als er toevallig geen ijs meer onder zijn voeten is. Als men een truc zou kunnen vinden om elektronen als het ware aan elkaar te binden om te voorkomen dat er af en toe een in een spleet valt, dat wil zeggen: tegen de trillende atomen botst, dan zou men al een heel eind verder zijn. Alleen hebben elektronen het probleem, dat zij allemaal dezelfde lading bezitten en elkaar dus altijd afstoten. En hoe wilt u de hand reiken aan iemand die überhaupt geen neiging heeft om in uw buurt te komen, laat staan te blijven? Het was dus een moeilijke zaak voor Bardeen, Cooper en Schrieffer om te verzin49

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.

Printen