倍福文学

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第1588节（第3页）

然而，所有这些理论都只是用来说明观察到的实验现象之间的相互关系，并没有从物理学基本定律出发对这些现象作出解释。

在昂内斯发现超导现象之后近50年的时间里，理论物理学家一直没有发展出超导的基本理论。

直到……

1957年。

在这一年，美国物理学家巴丁、库珀和施里弗三人提出了赫赫有名的BCS理论。

当时施里弗和巴丁、库珀发现，超导体中的电子会结合成库珀对，所有电子库珀对的运动是相互关联的，并由于声子－电子相互作用而形成一个整体。

于是他们开始思考如何同时描述所有库珀对的行为，而不是单独描述每一个库珀对。

这些电子对不受其他电子和晶格的影响，这使得它们可以不受阻碍地运动。

最终在这一年初，巴丁与他的学生库珀和施里弗将这些因素组合起来，以《超导的微观理论》为题发表了一篇简短的论文。

在同年12月的文章《超导理论》中他们证明了超导相变是二级相变，他们的理论可以解释同位素效应和迈斯纳效应，以及为什么超导态只能发生在绝对零度附近：

在大量的热扰动下，脆弱的库珀对会断裂。

此外，他们还给出了关于比热和电磁穿透深度的理论计算。

于是乎。

超导的BCS理论就构建起来了。

BCS理论的建立，是物理学史上第一次从微观角度全面综合地解释了超导现象，在理论和实验上是无可挑剔的。

1972年，巴丁、库珀与施里弗三人因为提出BCS理论获得了诺贝尔物理学奖。

但就像牛顿力学配套经典物理、但在微观领域却有些乏力一样，BCS理论很快也遇到了一个瓶颈：

这个理论能够完美的解释低温超导，但在涉及到高温超导之后却存在很多无法解释的情况。

因此物理学界也提出过很多候选机理，目前比较有热度的分别是RVB（共振价键）理论、t－J模型和自旋涨落模型。

这些理论各有优点和缺点，都有待实验证据检验。

“RVB理论认为铜氧高温超导体中的电子在铜氧面上形成了共振价键，为强烈的量子纠缠，而非库珀对，这种价键可以跨越不同的铜氧面从而导致超导性。”

随后徐云将PPT翻到了下一页，对现有的几种理论进行起了锐评：

“RVB理论能够解释高温超导的一些强关联效应，如赝能隙和反铁磁序，但它的弊端在于没有给出具体的电子配对机制和对称性，也没有给出可测量的预言。”

“更早一些的t－J模型认为电子在铜氧面上通过交换自旋为1／2的激子形成库珀对，可以解释高温超导的d波对称性和电荷自旋分离，但同样没有给出具体的配对机制。”

“旋涨落模型则认为电子通过交换自旋涨落而形成库珀对，在这个框架里，自旋涨落是一种由反铁磁序和电荷密度波耦合而产生的准粒子。”

“自旋涨落模型也能够解释高温超导体中的d波对称性和强关联效应，但遗憾的是，它依然没有给出具体的配对机制。”

“徐云同学。”