برگی از فیزیک        

اگردمای فلزات مختلف را تا دمای معينی(دمای بحرانی) پايين اوريم پديده شگرفی در انها اتفاق می افتد که طی ان به ناگهان مقاومتشان را در برابرعبور جريان برق تا حد صفر از دست خواهند داد .و تبديل به ابررسانا خواهند شد.

(البته موادی مانند نقره نيز هستند که مقاومت ويژه شان حتی در دمای صفر درجه کلوين نيز صفر نمی شود).هرچند در اين دما ميتوان بسياری از مواد را ابر رسانا نمود محققا ن  برای رسيدن به چنين دمايی مجبورند از هليم مايع ويا هيدرژن استفاده کنند که بسيار گرانند .

امروزه ابر رسانايی را در موادی ايجاد می کنند که دمای بحرانيشان زيادتر از ۷۷درجه کلوين است که برای رسيدن به چنين دمايی از ازت مايع استفاده می کنند که نقطه جوشش۷۷ درجه کلوين است.

تاريخجه ابررسانايی:

ابررسانايی برای اولين باردر سال ۱۹۱۱توسط هايک کامرلينگ اونس(۱۸۵۳-۱۹۲۶)مطرح گرديد.

وی دمای يک ميله منجمد جيوه ای را تا  دمای نقطه جوش هليم مايع(۴.۲ درجه کلوين )پايين اوردد و مشاهده نمود که مقاومت ان ناگهان به صفر رسيد.

 سپس يک حلقه سربی را در دمای ۷درجه  کلوين ابررسانا نمود و قوانين فارادی را بر روی آن آزمايش کرد و مشاهده نمود وقتی با تغيير شار در حلفه جريان القايی توليد شود

حلقه سربی برعکس رسانا های ديگر رفتارمی نمايديعنی پس از قطع ميدان تا ماداميکه در حالت ابر رسانايی قرار داردجريان اکتريکی را حفظ می کند .

به عبارتی اگريک سيم ابررسانا داشته باشيم پس از بوجود امدن جريان الکتريکی دران بدون مولد الکتريکی ( مثل باطری يا برق شهر )نيز می تواند حامل جريان باشد.

اگر در همين حالت ميدان مغناطيس قوی در مجاورت سيم ابررسانا قرار دهيم ويا دمای سيم را با لاتر از دمای بحرانی ببريم جريان در ان  بسرعت صفر خواهد شد چون دراين حالتها سيم را از حالت ابررسانايی خارج کرده ايم .

در یک ابر رسانا الکترونهای جفت شده( الکترون ها فرمیون هستند-هر اتم که حاصل جمع تعداد الکترون ، پروتون و نوترون هایش فرد باشد فرمیون است  ) به محض آنکه با مقاومت الکتریکی مواجه شوند به راحتی جریان می یابند . علاقه وافری به ابر رساناها وجود دارد زیرا از آنها برای تولید الکتریسیته پاک و ارزان می توان استفاده کرد در صورتی که استفاده از ابر رساناها در تکنولوژی میسر شود قطارهای برقی سریع السیر و کامپیوترهای فوق سریع با قیمت پایین روانه بازار خواهد شد اما متاسفانه استفاده از ابررساناها و حتی تحقیق در باره آنها دشوار است .

بزرگترین مشکل این است که حداقل دمایی که لازم است تا یک ابررسانا ایجاد شود ۱۳۵- درجه سلسیوس است . بنابراین نیتروژن مایع یا دستگاه سرد کننده دیگری لازمست تا سیمهای رابط و هر وسیله جانبی دیگری که الکترونهای جفت شده در ان محیط قرار می گیرند را نگه دارد . این فرایند هزینه زیادی می خواهد و به دستگاههای پر حجمی نیاز دارد . اما اگر ابررسانایی بردمای اتاق شود کار کردن با آن فوق العاده راحت می شود و استفاده ازآن به خاطر مزیت های یاد شده سریعا افزایش می یابد جین می گوید کنترل میزان جفت شدگی اتمهابا استفاده از تغییر میدان مغناطیسی همانند تغییر دما برای یک ابررسانا ست . این روند ما را امیدوار می کند که بتوانیم آموخته های خود از چگالش فرمیونی را به دیگر زمینه ها از جمله ابر رسانایی در دمای اتاق تسری دهیم.

ناسا کاربردهای زیادی را برای ابررساناهادر نظر گرفته است به عنوان مثال استفاده از ابر رساناها باعث خواهد شد که مدار ماهواره های چرخنده به دور زمین با دقت بسیاربالایی کنترل شوند . خاصیت اصلی ابر رساناها به دلیل نداشتن مقاومت الکتریکی امکان انتقال جریان الکتریکی – حجم کوچکی از ابررسانا است . به همین خاطر اگر به جای سیم های مسی از ابر رساناها استفاده شود ،موتورهای فضاپیماها تا ۶ برابر نسبت به موتورهای فعلی سبکتر خواهند شد و باعث می شود که وزن و فضاپیما بسیار کاهش یابد .
از دیگر زمینه هایی که ابررساناها می توانند نقش اساسی در آنها بازی می کنند می توان کاوش های بعدی انسان از فضا را نام برد . ابررساناها بهترین گزینه برای تولید وانتقال بسیارکارآمد انرژی الکتریکی هستند و طی شب های طولانی ماه که دما تا ۱۷۳- درجه سانتی گراد پایین می آید و طی ماه های ژانویه تا مارس دستگاه های MRI ساخته شده ازسیم های ابررسانا ، ابزار تشخیص دقیق و توانمندی در خدمت سلامت خدمه فضاپیما خواهد بود .