超导现象的发现及其分析

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1、超导现象的发现和超导理论的形成的分析1908年，荷兰物理学家昂纳斯及其同事集体攻关，通过低温试验装置获得液氨，因此得到了可以维持-269°C低温的液态气体，在此基础上，昂纳斯研究了多种金屈的低温屈性；1911年，昂纳斯在研究金屈在低温下的屈性时，发现当温度下降到-269°C时，水银的电阻突然消失了，这即是水银的超导现象的发现，其后他相继发现了锡、锯的超超导现象，并确定了超导性的概念：物质在一定温度条件卜•电阻降为零的性质称为超导性。人们将具有超导性的材料叫超导体。I该科学发现的研究领域—研究领域内部构成1研究主体该发现的研究主题为昂纳斯及其所在的低温研究室的同事，这是一个科学共同

2、体。早在此发现之前的1908年，昂纳斯及其同事集体攻关，通过低温试验装置获得液氨，因此得到了可以维持-269°C低温的液态气体。而昂纳斯作为带头人主要研究材料在低温下的性能。2研究对彖该发现的研究对象是水银，其切实存在，具有实在性；且昂纳斯等人通过低温试验装置获得液氨，得到了可以维持-269°C低温的液态气体，其研究方法明确是研究金属低温导电性，具备明确的主题指向性。3研究中介该发现的研究中介包括研究工具仪器低温试验装置以及研究中的科学语言和符号和其运算推理规则分别如下：研究工具如:科学语言和推算如:R=-二该发现研究领域的活动结构1因为电气工程师们都希望能获得没有电阻的导线，而

3、金属的导电性的研究没冇停止，这也是该发现的历史性，也是该发现研究领域的评价驱动；2该发现的物理可操作性在于其物质对象水银具备实在性，11在发现超导性前获得了低温液氨，使得实验条件具备可实施性，可以进行低温的科学实验。而其思维操作主要在于昂纳斯的非逻辑运演，其采用归纳法测试了多种金属的低温屯阻，才发现了水银的超导现象。三该发现研究领域的知识生产1其结果的创造性昂纳斯等人首先发现了金属的超导性。2其过程的创造性该发现首先是在获得低温技术的基础上进行的，而昂纳斯等人是最早将氨气液化获得低温环境的科学团体，其研究过程具备创新性。3该发现的知识生产能力昂纳斯为莱顿大学实验物理学教授，其领导

4、的低温研究室使莱顿人学成为世界著名的低温研究中心，故此该研究团队具冇当吋很强的集团研究能力，且拥冇当时世界上最先进的低温试验技术装备，而良好的人才來源保证其科学劳动结构和科研人员高的教育水平。II该科学发现的基本环节1该发现的方法论该发现采用的是归纳法，昂纳斯等人在1908年即获得了可以保证低温环境的实验条件，至1911年发现水银的超导性，其测试了多种金属，是经验事实中发现了超导性。2对超导性的科学解释对吵到性的科学解释屈于功能性解释，以其导电性进行的解释；而在发现低温水银超导性Z后，又相继发现了锡、觇等金屈的低温超导性，进而发现了金属低温（接近绝对零度）超导性的一般规律。3该发

5、现的验证该发现经过实验重现进行验证。ni该发现（一个科学事实）解决的科学问题电气工程师们都希望能获得没有电阻的导线，而金属的导电性的研究没有停止，科学的发展提岀了无电阻导休研究的问题，该发现则证实了导线没有电阻的可能性。对于无电阻导休的追求是其解决的科学问题的历史性；而针对电阻的研究正是其解决的科学问题的指向性；稳定低温技术使得该科学问题具备可解性。作为一个科学事实，该发现具备可重复性，因为冇精确系统的实验条件和实验方法，具备可控性、精确性和可重复性。IV该发现引出的科学概念昂纳斯引出了超导性的概念，物质在一定温度条件下电阻降为零的性质称为超导性，昂纳斯形成的是经验概念，现今多种

6、材料都在一定条件下都具有超导性,使得该概念成为多种材料的共同性；该概念是针对材料导电性而言的，具备明显的可确定性和可检验性，且随着科学的发展，材料产生超导性的条件也在改变,最处人们研究低温超导性，如今很多科学工作者致力于研究常温超导材料，发现超导的产生有临界温度、临界电流和临界磁场，该概念的陈述的条件可能会改变,这是其可变动性。V该发现产生的科学假说和科学理论1约瑟夫森的隧道超导电流假说在超导现象发现后，1973年英国物理学家约瑟夫森关于固体中隧道现象的发现，提出了超导电流能够通过隧道阻扌肖层的科学假说，约瑟夫森预言：如果两个超导体距离足够近，电子对可以通过超导体之间的极薄绝缘层

7、形成超导电流，而超导结上并不出现电压；如果超导结上加有电压，可产生高频超导电流。约瑟夫森预言隧道超导电流是科学性与假定性的统一，其背景理论在于约瑟夫森的隧道效应研究，约瑟夫森发现了固体中的隧道效应，该假说的科学性也体现在30年代，霍尔姆和边纳斯就从实验上得出结论：当两个金属变成超导体时,两金属间的接触电阻就会消失。而其假说性则体现在当时人们对这一现彖缺少理论上的认识。约瑟夫森提出的隧道超导电流假说是逻辑思维与非逻辑思维的结合，其包容条件反应在对霍尔姆和边纳斯的实验的解释性商，不与