>>> 2006年第4期
低温魔术师
作者：韩吉辰
奇妙的“低温世界”
数九寒天，北风刺骨，天寒地冻。我国北方地区冬天最低气温在-20°C以下，而在地球的两极则更寒冷，最冷的地方在南极，为-88．3°C，被称为“世界寒极”。在月球的阴面，温度为-160°C，而在宇宙深处则更低，达-270°C左右。
那么，寒冷到底有没有尽头呢?科学家回答：有，这就是“绝对零度”，为-273．15°C，用0K表示。这个“绝对零度”是理论上的数值，通过实验，科学家正在一步步地向它逼近，创造了比“绝对零度”仅仅高亿分之三摄氏度的新纪录。
低温就像一位神奇的魔术师，使物质的性质发生很大变化，温度越低则魔法越神奇。我们来看一看这个奇妙的低温世界吧。
空气在-190°C时会变成浅蓝色液体，属超低温世界，如果把鸡蛋放进去，它会发出浅蓝色的荧光，摔在地上会像皮球一样弹起来；鲜艳的花朵放进去，会变得像玻璃一样光闪闪，轻轻一敲发出“叮当”响，重敲竟碎了；从鱼缸捞出一条美丽的活金鱼头朝下放入液体中，看呀!金鱼再取出来变得硬邦邦，晶莹剔透，仿佛水晶玻璃制成的“工艺品”，再将这“玻璃金鱼”放回鱼缸的水中，奇怪!金鱼竟然复活了……
“超导现象”显神威
低温魔术师最出色的表演，当属“超导现象”。1911年，荷兰科学家卡麦林·翁纳斯在低温实验中意外发现：当温度降至-269°C时(液氦温区)，水银的电阻忽然消失了，这就是“超导现象”，原来超低温使物质变成了新物态——超导态。
接着，人们又做了一个有趣的实验。用金属铅做成一个圆环，放入接近绝对零度的超低温中，这时铅的电阻消失了，在环中通上电流，然后截断电源，将整套仪器封闭起来。经过两年以后，人们把仪器打开，测量环中的电流强度，发现几乎没有什么变化!原来“超导环”的电阻为0，几乎没有一点能量损失，所以环中的电流可以几年、十几年、几十年经久不衰!
多年来，人们一直寻找能用来传输电流的超导材料，因为意义太重大了，那将引起电力工业的一场划时代的革命。因为目前世界上的电能约有四分之一损耗在输电线路上，如果使用没有电阻的超导材料做输电线路，再采用一些绝热技术，就实现了“无损耗输电”，实际上等于增加了发电量。在世界能源紧张的今天，这可是一笔可观的财富啊!
“超导技术”前景广阔
最近科学家制造出实用“超导电缆”，利用一种合金氧化物(钇钡铜氧)制成几毫米的带子，缠绕在装有流动液氮的管子上，再加上几层绝热层，一根“超导电缆”就制成了，目前成本是200美元(干安／米)，价格昂贵。日本则用一种二硼化镁，制成了“超导电缆”，成本大大降低，为1美元(干安／米)，但是技术要求很高，要求在液氦温区实现超导。“超导电缆”的输电能力是铜的3倍~4倍，具有实用价值。
当前低温超导技术实际应用为“超导磁体”，把超导金属丝绕成线圈，降至超低温以后通上电流，就制成“超导磁体”。超导磁体没有电阻，就没有热损耗，很容易产生强大的磁场，非常节省电力，5万高斯的强磁场只需几百瓦功率的电源，过去通常一个产生5万高斯强磁场的磁体重量达20吨，而利用超导磁体，重量只有几公斤，就是再加上制冷绝热设备，也还是轻得多。
“超导磁体”的一大贡献，是使磁悬浮火车成为了现实。1971年西德制成了世界第一列磁悬浮火车，时速达到500公里。现在，只要看看报纸或电视，就可以发现，世界各国(包括我国)的高速磁悬浮火车都在争相修建呢!不久的将来，你可以坐上时速400多公里的超导磁悬浮火车旅行，早晨从北京出发去上海办完事，晚上可以坐火车安全返回北京，比乘坐飞机还方便呢!
“超导技术”在电力、交通、国防、探矿、医疗、核能等方面都有巨大的潜在用途，发展非常迅速，前景非常广阔。
生命可以冷藏吗?
“低温魔术师”还使“生命冷藏”成为可能，文章开头介绍的“金鱼冻僵又复活”的实验，生动地说明了这一点。但是必须“速冻”才能复活，如果将金鱼慢慢地降温，最后也降到超低温，它就不能复活了。这是为什么呢?原来当慢慢降低温度时，动物细胞中的水分会结冰，而结冰时体积膨胀，使细胞壁破裂而死亡。可是当“速冻”到超低温时，细胞中的水分来不及膨胀，细胞没有被破坏，只是停止了活动，不再进行新陈代谢，一旦温度上升，生命就可以复活。目前科学家正加紧探索其中的奥秘，以便寻找一种可以延长人类寿命的新途径!
据报道：1967年1月19日，美国物理学家詹姆斯·贝德福发现自己身患癌症，他请医生为自己做了“速冻冷藏”手术。这个史无前例的手术长达8个小时，医生将他的身体进行特殊处理，将体温迅速降至-196℃的超低温，然后装进一个合金钢的器具中，放进一座“冰墓”中，这种处置称为“冷冻悬停”，冰墓内的温度保持在-200℃。据报道，现在国外已经建有几座这样的“冰墓”，有几十个“速冻冷藏人”停留着，他们将度过一百年甚至几百年，期望在医学发达可以根治自己疾病时复苏过来，治愈疾病后再继续生活呢!
关于“生命冷冻”的预后效果，目前谁也无法说得清，反而引发了几个新的问题：首先，人体“速冻冷藏”手术必须在生前“活”着时去做，因此时机很难确定，掌握不好甚至会有“谋杀嫌疑”的罪名成立；其次，对在“冰墓”中的人怎样称呼?一般委婉地称之为“患者”，实际上已经停止心跳和呼吸，与普通患者完全不同，“他”的户籍是否注销?还是保留数百年?要知道这个“人”竟然保留数百年户籍啊!最后，一百年或几百年后，他的后代是否一定同意“老祖宗”再复活“重返人间”呢?如果不同意怎么办?还有“老祖宗”复活后如何面对陌生的未来世界，也是一个巨大的问号……这些涉及法律和道德上的新问题，也必须要加以充分考虑，这是现代新科技带来的一个新问题啊!
“低温魔术师”威力无比，还有很多秘密没有揭开，我们要充分利用它的魔力，更好地为人类服务!
（陈昌喜荐自2005年12月29日《今晚报》）
责编：叶万军