Conformación histórica de la teoría de la superconductividad

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“Conformación histórica de la teoría de la superconductividad”

Autor:

Ibrahin Piñera Hernández

CENTRO DE APLICACIONES TECNOLÓGICAS Y DESARROLLO NUCLEAR LA HABANA, 2011

Página

Introducción ........................................................................................................ 3 Descubrimiento de la superconductividad.......................................................... 4 Conformación de los modelos teóricos del fenómeno ........................................ 7 Descubrimiento de la superconductividad a altas temperaturas ...................... 14 Nuevo acontecer en la teoría de la superconductividad ................................... 16 Importancia de la superconductividad para la humanidad ............................... 18 La Superconductividaden Cuba ...................................................................... 19 Conclusiones .................................................................................................... 21 Bibliografía ....................................................................................................... 22

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En la teoría del conocimiento, como en todos los dominios de lasciencias, hay que razonar dialécticamente, o sea, no suponer jamás a nuestro conocimiento acabado e invariable, sino analizar el proceso gracias al cual el conocimiento nace de la ignorancia o gracias al cual el conocimiento incompleto e inexacto llega a ser más completo y exacto. V. I. Lenin [1]

La superconductividad es uno de los descubrimientos más fascinantes de la ciencia del siglo XX. Sudescubrimiento se remonta a principios del siglo XX y está íntimamente ligado a la obtención de muy bajas temperaturas en el laboratorio, debido al hecho que algunos materiales presentan resistividad nula cuando están sometidos a temperaturas muy bajas. Según la teoría clásica de la conductividad eléctrica en los metales [2], la resistencia al paso de la corriente (R) en estos materiales secaracteriza por un comportamiento decreciente con la disminución de la temperatura (T), de manera que cuando T tiende al cero absoluto (0 K = -273.16 oC), entonces R tenderá a un valor 0 conocido como

resistencia residual Rr, con la particularidad de que al aumentar la pureza del material conductor R se hace menor. Por lo tanto, para lograr que R sea lo más pequeña posible y con ello disminuir laspérdidas de energía que por su causa se originan, sería necesario, en primer lugar, enfriar el conductor hasta temperaturas cercanas a 0 K, y en segundo lugar emplear sustancias muy puras, todo lo que resulta técnicamente muy complejo de alcanzar y económicamente incosteable. Esto ha hecho que el sueño de muchos científicos, ingenieros e incluso hombres de negocios durante años haya sido, encontrar enla naturaleza aquel material capaz de ser un conductor perfecto a las temperaturas más altas posibles. La principal barrera que limitaba a los científicos en su afán de búsqueda hasta inicios del siglo XX, era el escaso desarrollo científico y técnico alcanzado por la criogenia, o ciencia de las bajas temperaturas. Fue entonces cuando en 1906 el físico y químico holandés Heike Karmerlingh-Onnes,que estudiaba las propiedades de los cuerpos a bajas temperaturas y presionado por el interés particular en este trabajo que requería de efectivos líquidos refrigerantes, logró por primera vez licuar el hidrógeno a la temperatura de 20 K. Pero mayor espectacularidad se alcanzó cuando, él mismo en 1908, licuó el helio, alcanzando una temperatura, récord entonces, de 4.2 K. Este hecho constituyó el3

inicio de la Física Moderna de las Bajas Temperaturas, toda una revolución científica que abrió las puertas a trascendentales descubrimientos que se sucedieron y que impactaron a la sociedad. Uno de ellos es la superconductividad, fenómeno descubierto también por propio Karmerlingh-Onnes en 1911 y que constituyó un enigma para la humanidad durante cerca de 50 años. Una propiedad que se...
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