个发现超导的人是谁

超导的发现得益于20世纪初低温物理的发展。
当时人们已经很清楚金属材料的电阻率随温度的下降而减小，但对于低温下金属电阻如何变化却不是很清楚。由于没有低温环境用于实验，人们纷纷猜测金属电阻的低温行为。其中马西森认为金属电阻率会持续减小到一个剩余电阻率，因为金属中杂质和缺陷造成的电阻是不会随温度变化的，而原子振动造成的电阻将随温度下降而逐渐变为零；开尔文勋爵则认为，低温下即使是电子也将被“冻住”，电子的运动能力将大大受限，使得导电能力降低，电阻率在低温下反而会急剧增加；杜瓦则认为，如果我们能够寻找到一个没有杂质和缺陷的“###金属”，那么剩余电阻率也是零，所以电阻率将随着温度逐渐趋于###零度而变为零。

为了验证电阻率到底在低温下如何演变，###关键的就是获得低温环境。在当时获得低温的办法就是利用各种气体加压液化，然后再减压制冷。如在一个大气压下液氧沸点是90 K，液氮沸点是77 K，因此通过加压液化可以轻松分离空气中的氧气和氮气。液氮也可以进一步减压致冷，达到50 K左右的低温环境。在1908年之前，根据理想气体状态方程的理论，当时发现的几乎所有气体都陆续被加压液化了，###后只剩下氢气和氦气未能液化，问题就出在理论上。荷兰莱顿大学的范德瓦尔斯（就是那位范德华，分子间作用力用他命名）在博士期间就提出了一个新的气体状态方程，充分考虑了气体分子之间的相互作用，修改了理想气体状态方程（后来获得了诺贝尔奖）。后来范德瓦尔斯去了荷兰阿姆斯特丹大学，但莱顿大学迎来了另一位实验物理学家——海克.卡末林.昂尼斯，立志要建立一个低温物理实验室，目标就是把###后的氢气和氦气液化。昂尼斯在范德瓦尔斯的理论指导下，认识到要让氢气和氦气液化，###重要的就是要让它们不断突然膨胀对外做功，也就是不断节流减压。在1898年，昂尼斯实验室成功获得了液氢，常压下沸点是21 K(杜瓦也独立制得了液氢)。有了液氢作为低温环境，就可以从21 K以下的氦气出发，让它继续通过各种管道隧道实现低温节流减压。终于在10年后的1908年7 月10日，昂尼斯实验室获得了###股透明的液氦，在常压下沸点为4.2 K。利用液氦自己还可以再进一步减压制冷，可以得到1.5 K左右的低温。这在当时已经认为是非常接近###零度了。

有了1.5 K如此低温的物理环境，昂尼斯开始思考关于金属电阻率随温度变化的问题，他个人更倾向于认同杜瓦的观点。于是昂尼斯开始率领团队测试各种材料的低温电阻行为。起初他们选择都是室温下导电极好的金、铂及其合金等，其中铂是室温电阻率###低的单质金属。测量了多个金属材料在低温下电阻后，他们发现结果都是存在一个剩余电阻率，基本上和马西森的预言一致。为了进一步寻找###金属，昂尼斯选择了金属汞，常温下是液态，通过蒸馏可以得到纯度极高的样品，而且在室温下液体装入测量管道非常方便，然后冷冻到低温自然变成固体。正是昂尼斯这个选择，促使了###个超导体的发现。

1911年4月8日，莱顿大学低温物理实验昂尼斯团队的Gerrit Flim、Gilles Holst和 Cornelius Dorsman和往常一样，早早就过来实验室准备测量金属汞的低温电阻。昂尼斯随后过来检查液氦情况，确保中午时分可以顺利开展实验。大约在下午4点左右时候， Gilles Holst和 Cornelius Dorsman发现汞的电阻在3 K时几乎测不到了，而金的电阻则仍然存在。起初他们怀疑是实验仪器出了故障，或者测量短路了，昂尼斯也要求他们反复检查测量过程和设备。又经过数天重复实验，他们终于确定在液氦沸点4.2 K以下的时候，汞的电阻确实突然降到了零，也即超出了仪器的测量精度范围（0.00001 Ω）。1911年11月，昂尼斯在荷兰莱顿大学学报上报道了这一现象，并将其命名为“超导”，意指“超级导电”。这就是###个超导体——金属汞的发现过程。

金属汞在4.2K下电阻突然消失的现象非常令人吃惊，因为这和之前预测的低温电阻变化三种行为都不符合，电阻完全可以在有限温度下消失，未必需要降到零温。昂尼斯团队为了证明电阻真的是降到零，在随后的数月时间里，都在不断重复实验验证结果，并测量其他金属如铅和锡，也同样发现了类似现象，只是发生超导的温度不一样。即使如此，莱顿实验室也还在不断尝试测量超导体的低温电阻率。一直到到1932年，此时昂尼斯已经去世6年了，Gerrit Flim还在伦敦努力重复这个实验，证明200 A强电流情况下超导铝块仍然测量不到电阻。如今，利用###的现代测量技术，已经可以证明超导体电阻率低于10^-18 Ω.m，相比导电性极好的常规金属电阻率10^-8 Ω.m，整整低了10个数量级。倘若在超导环内形成1 A的电流，能够永远保持超导状态不变的话，那么###少需要一千亿年才能彻底衰减掉。因此，在###高实验技术精度下，超导体电阻率可以认为就是零。
因为液氦的成功制备和超导的发现，昂尼斯获得了1913年的诺贝尔物理学奖。昂尼斯的成功其实背后有许多不可忽视的重要因素。一是当时研究已经走到了迫切需要低温物理环境的地步，而且确实人们希望认识低温下的物性，即有天时；二是范德瓦尔斯建立的方程有效解决了理想气体方程的局限性，同在荷兰的他给了昂尼斯正确的理论指导，可谓是地利；三是昂尼斯有一个非常踏实的实验团队，他的工程师Flim对他忠心耿耿，一辈子只做低温物理实验测量超导现象，他的助手Holst和 Dorsman也是勤恳踏实，如果不是后人回忆，甚###没有人记得这三个人的名字，这可谓是人和。事实上，当时世界物理研究中心就在德语区，包括德国、荷兰、瑞士等，许多物理大牛都是昂尼斯的好朋友。在一个普通的周末，昂尼斯就能邀约爱因斯坦、厄伦菲斯特、外尔、郎之万、范德瓦尔斯等数位###的物理理论大师来家里做客聊天讨论物理。这不仅促成了超导的发现，也使得这个发现迅速被世人所认识，并迅速获得了诺贝尔奖。