მთავარი განსხვავება ზესთხევადობასა და ზეგამტარობას შორის არის ის, რომ ზესთხევადობა არის ჰელიუმის 4 ატომის ნაკადი სითხეში, ხოლო სუპერგამტარობა არის ელექტრონის მუხტის ნაკადი მყარში.
ტერმინები ზესთხევადობა და ზეგამტარობა დაკავშირებულია ნაკადის წინააღმდეგობის გარეშე, მაგრამ ისინი აღწერენ ამ ნაკადებს სხვადასხვა სისტემებისთვის.
რა არის ზესთხევადობა?
ზესთხევადობა არის სითხის დამახასიათებელი თვისება, რომელსაც აქვს ნულოვანი სიბლანტე და შეუძლია მოძრაობდეს კინეტიკური ენერგიის დაკარგვის გარეშე. თუ ჩვენ ვურევთ ზესთხეს, ის მიდრეკილია შექმნას მორევები, რომლებიც აგრძელებენ ბრუნვას განუსაზღვრელი ვადით.ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ ზესთხევადობას ჰელიუმის ორ იზოტოპში: ჰელიუმ-3 და ჰელიუმ-4. ამ ორი იზოტოპის გათხევადება შეგვიძლია კრიოგენულ ტემპერატურამდე გაგრილებით.
ზესთხევადობა არის მატერიის სხვა ეგზოტიკური მდგომარეობების თვისება, რომლებიც ექვემდებარება ასტროფიზიკას, მაღალი ენერგიის ფიზიკას და კვანტურ გრავიტაციას. თეორია ზესთხევადობის შესახებ შეიმუშავა საბჭოთა ფიზიკოსმა ლევ ლანდაუმ ისააკ ხალატნიკოვთან ერთად. თუმცა, ეს ფენომენი თავდაპირველად აღმოაჩინეს პიოტრ კაპიცამ და ჯონ ფ. ალენმა თხევად ჰელიუმში.
სურათი 01: თხევადი ჰელიუმი არის ზესთხევადობა
თხევადი ჰელიუმ-4-ის განხილვისას, მისი ზესთხევადობა ხდება ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე ჰელიუმ-3-თან შედარებით. ეს ძირითადად იმიტომ ხდება, რომ ჰელიუმ-4 ატომი არის ბოზონის ნაწილაკი, მისი მთელი სპინის გამო, ხოლო ჰელიუმ-3 ატომი არის ფერმიონის ნაწილაკი, რომელსაც შეუძლია ბოზონების შექმნა მხოლოდ დაბალ ტემპერატურაზე დაწყვილების გზით.უფრო მეტიც, ჰელიუმ-3-ის ზესთხევადობა იყო საფუძველი 1996 წელს ფიზიკაში ნობელის პრემიისთვის.
რა არის ზეგამტარობა?
ზეგამტარობა არის კვანტური ფენომენი, სადაც გარკვეული მასალები ავლენენ მაღალ გამტარობას კონკრეტულ მაგნიტურ და ტემპერატურულ რეჟიმებში. ეს ფენომენი აღმოაჩინა ონესმა 1911 წელს. თუმცა, არ არსებობდა თანმიმდევრული მიკროსკოპული თეორია, რომელიც აღწერდა, თუ რატომ ხდება სუპერგამტარობა აღმოჩენის დროს. თუმცა, ბარდინმა და კუპერმა გამოუშვეს ნაშრომი, რომელშიც მითითებულია ჩვეულებრივი სუპერგამტარობის მათემატიკური საფუძველი.
ზეგამტარობის აღმოჩენა მოხდა ვერცხლისწყლის (Hg) სატრანსპორტო თვისებების შესწავლისას დაბალ ტემპერატურაზე. ონესმა აღმოაჩინა, რომ ჰელიუმის გათხევადების ტემპერატურის ქვემოთ (დაახლოებით 4,2 კ-ზე), ვერცხლისწყლის წინააღმდეგობა უეცრად ნულამდე ეცემა. მაგრამ მოლოდინი იყო, რომ წინაღობა ან წავიდოდა ნულამდე ან განსხვავდებოდა ნულოვან ტემპერატურაზე, მაგრამ არ გაქრებოდა მოულოდნელად სასრულ ტემპერატურაზე.ეს გაქრობა მიუთითებს ახალ საფუძველზე და აღმოაჩინეს, როგორც სუპერგამტარობის თვისება.
რა განსხვავებაა ზესთხევადობასა და ზეგამტარობას შორის?
ზესთხევადობა არის სითხის დამახასიათებელი თვისება, რომელსაც აქვს ნულოვანი სიბლანტე და შეუძლია მოძრაობდეს კინეტიკური ენერგიის დაკარგვის გარეშე. სუპერგამტარობა არის კვანტური ფენომენი, სადაც გარკვეული მასალები ავლენენ მაღალ გამტარობას კონკრეტულ მაგნიტურ და ტემპერატურულ რეჟიმებში. ზესთხევადობასა და ზეგამტარობას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ზესთხევადობა არის ჰელიუმის 4 ატომის ნაკადი სითხეში, ხოლო სუპერგამტარობა არის ელექტრონის მუხტის ნაკადი მყარში.
შემდეგი ინფოგრაფიკა იკვლევს განსხვავებას ზესთხევადობასა და ზეგამტარობას შორის ცხრილის სახით.
შეჯამება – ზესთხევადობა სუპერგამტარობის წინააღმდეგ
ზესთხევადობა არის სითხის დამახასიათებელი თვისება, რომელსაც აქვს ნულოვანი სიბლანტე და შეუძლია მოძრაობდეს კინეტიკური ენერგიის დაკარგვის გარეშე. სუპერგამტარობა არის კვანტური ფენომენი, სადაც გარკვეული მასალები ავლენენ მაღალ გამტარობას კონკრეტულ მაგნიტურ და ტემპერატურულ რეჟიმებში. ზესთხევადობასა და ზეგამტარობას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ზესთხევადობა არის ჰელიუმის 4 ატომის ნაკადი სითხეში, ხოლო სუპერგამტარობა არის ელექტრონის მუხტის ნაკადი მყარში.
