Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

из ниобиевой проволоки превысит критиче­скую для свинца величину, сверхпроводящий ток в свинцовой проволоке прерывается, и это соответствует размыканию цепи.

Криотрон можно использовать как реле в электронно-счетной машине. В узлах электрон­но-счетной машины, состоящих из криотронов, достигнута скорость переключений около 20 млн. в секунду. В криотроне можно создать незату­хающий ток, и тогда он становится запоми­нающим устройством для хранения информа­ции. Такие устройства позволяют образовы­вать большие запасы легко и быстро «читае­мой» информации. Каждый отдельный элемент прост и дешев. Затрата энергии на работу машины с криотронами так мала, что ею мож­но пренебречь. Все эти преимущества криотронов оправдывают применение дорогостоя­щих низких температур.

СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ

Гелий обладает удивительным свойством: из всех существующих в мире веществ он сжи­жается при самой низкой температуре: 4,2°К {-269°Ц). Но у гелия есть и другие удивитель­ные свойства. При дальнейшем охлаждении он остается жидким. Все остальные вещества при охлаждении в конце концов затвердевают.

В 1937 г. в Московском институте физиче­ских проблем советский ученый П. Л. Капица обнаружил, что при температуре ниже 2,2°К жидкий гелий обладает новым свойством: он приобретает способность протекать без какого-либо трения. Это свойство было названо сверх­текучестью, а гелий при температуре ниже 2,2°К — гелием-II.

В опыте Капицы гелий-II протекал за не­сколько секунд между плотно сжатыми шли­фованными стеклянными пластинами через щель шириной всего в 0,5 мк (рис. 8). При температуре выше 2,2°К жидкий гелий лишь с трудом просачивается через такую щель. Это показывает, что вязкость у сверхтекучего ге­лия в миллиарды раз меньше, чем у воды. По современным представлениям считается, что вязкость его равна нулю.

Сверхтекучий гелий образует так называе­мую «ползущую» пленку толщиной около 10-6 см {рис. 9). Такой пленкой он может подниматься вверх по вертикальной стенке сосуда и выте­кать из него. Любая жидкость, смачивающая твердую поверхность, образует пленку, но бы­стро перетекать по этой пленке не может никакая другая жидкость, кроме гелия-II, и это свойство обусловлено его сверхтекучестью.

Рис. 8. Опыт Капицы для обнаружения сверхтекучести гелия. Сверхтекучий гелий быстро вытекает из внутренней трубки через узкую щель между двумя пластинками. Внешний со­суд, также заполненный гелием, обеспечивал одинаковую температуру гелия снаружи и внутри трубки.

Удивительные свой­ства жидкого гелия теоре­тически объяснил совет­ский ученый Л. Д. Лан­дау. Упрощенно это объяснение сводится к следующему: в гелии-II так мало квантов тепла, что на все его частицы их не хватает, и образуют­ся как бы две жидкос­ти, одновременно суще­ствующие: нормаль­ный гелий, каждая ча­стица которого несет на себе квант тепла, и сверхтекучий гелий, на частицах которого нет квантов тепла. Сверх­текучая часть гелия как бы находится при абсо­лютном нуле температуры; она не обладает вязкостью, и поэтому обе жидкости могут дви­гаться друг в друге без трения.

В опыте Капицы сверхтекучая часть гелия-II быстро перетекала через щель, а несверхтеку­чая часть лишь медленно просачивалась через

Рис. 9. Жидкий сверхтеку­чий гелий образует на по­верхности стекла пленку толщиной в несколько мил­лионных долей сантиметра. Эта пленка представляет собой подобие сифона, по которому жидкость вытека­ет из гелиевого резервуара.

119