Известное явление объясненное по новому?

[kent]

Кто-нибудь интересовался научным обоснованием эксперимента, за который дали нобелевскую премию этого года по физике? Для непосвященных поясняют, что когда по одному из двух сверхпроводников, разделенных изоляционным слоем, протекает ток, то это наводит на соседний сверхпроводник напряжение и вызывает через него так же протекание тока. Почему это явление не может быть объяснено влиянием наведенного электромагнитного поля, проникающего через диэлектрик, а является "квантовым туннелированием"?

[stratov]

Кто-нибудь интересовался научным обоснованием эксперимента, за который дали нобелевскую премию этого года по физике? Для непосвященных поясняют, что когда по одному из двух сверхпроводников, разделенных изоляционным слоем, протекает ток, то это наводит на соседний сверхпроводник напряжение и вызывает через него так же протекание тока. Почему это явление не может быть объяснено влиянием наведенного электромагнитного поля, проникающего через диэлектрик, а является "квантовым туннелированием"?

Тут же наверное со сверхпроводимостью больше связано, чем с магнитным полем

[Openreel]

Почему это явление не может быть объяснено влиянием наведенного электромагнитного поля, проникающего через диэлектрик, а является "квантовым туннелированием"?

Сверхпроводники это не просто проводники только с "очень-очень маленьким сопротивлением". Это другое, от слова совсем.
И электрический ток там (на микро уровне) не совсем как раньше. Лучше в первоисточники, упрощения тут только запутают.

[stratov]

Сверхпроводники это не просто проводники только с "очень-очень маленьким сопротивлением". Это другое, от слова совсем.
И электрический ток там (на микро уровне) не совсем как раньше. Лучше в первоисточники, упрощения тут только запутают.

Михаил, здравствуйте. Вы не против немного юмора: а вдруг Нобелевские лауреаты тоже здесь зарегестрированы? Может они и подскажут )))))))))))))

[Openreel]

Первоисточники это не труды за которые недавно дали нобелевку, а вопросы сверхпроводимости и (квантовой)физики при оной. Оно не совсем вчерашнее, если что.

[Pilulkin]

Кто-нибудь интересовался научным обоснованием эксперимента, за который дали нобелевскую премию этого года по физике? Для непосвященных поясняют, что когда по одному из двух сверхпроводников, разделенных изоляционным слоем, протекает ток, то это наводит на соседний сверхпроводник напряжение и вызывает через него так же протекание тока. Почему это явление не может быть объяснено влиянием наведенного электромагнитного поля, проникающего через диэлектрик, а является "квантовым туннелированием"?

Дело в том,что при отсутствии сопротивления, у сверх проводника,на нём нет падения напряжения и явление образования э\м поля не происходит в обычном смысле....
Передача "энергии" происходит за счёт квантов,имеющих волновую природу и строго дозированно,в чём они и убедились,назвав "туннелированием"...
P.S.Только не спрашивайте,как был образован "барьер",через который "перескочили кванты" и почему не происходит образование э\м поля(в обычном смысле) - это вопросы для "яйцеголовых",а не для нормальных "недоучек"...
P.P.S.Совсем забыл,проводник(в случае сверхпроводимости) представляет из себя "точку"(с нулевой длинной),для протекания тока...(это моё представление этого процесса).

[kent]

...Тут же наверное со сверхпроводимостью больше связано, чем с магнитным полем...

Полагаю, что использование сверхпроводимых проводников взято просто для снижения порога фиксации измеряемого уровня тока для явной демонстрации эффекта (насколько я представляю, сверхпроводимость зависит от температуры, а её снижение к абсолютному нулю устраняет и колебания атомов материала, что уже не мешает движению электронов).

Offтопик:
Вероятно искать надо форумы физиков с доступным уровнем научного толкования

[Merstan]

Спроси у нейросети. Я с некоторых пор так и делаю, если что-то непонятно.

---------- Сообщение добавлено 12:08 ---------- Предыдущее сообщение было 12:04 ----------
Нобелевский комитет выделил работу Кларка, Деворэ и Мартиниса именно потому, что их эксперименты исключили такое классическое объяснение и однозначно доказали, что наблюдаемый эффект — это макроскопическое квантовое туннелирование.
Если кратко, ключевое отличие в том, что в их экспериментах наблюдалось туннелирование не отдельных частиц, а всей системы сразу, как единого целого, что проявлялось в дискретных (квантованных) энергетических состояниях системы.
🧪 Почему это не электромагнитная наводка?

Вот ключевые аргументы из экспериментов лауреатов, которые опровергают классическое объяснение и подтверждают квантовую природу явления:

1. Поведение системы как единого целого. В эксперименте использовался не просто конденсатор, а джозефсоновский контакт. В сверхпроводнике электроны объединяются в так называемые куперовские пары, которые все вместе могут быть описаны одной квантовой волновой функцией-2-4. В эксперименте наблюдалось туннелирование не отдельных электронов, а именно этого коллективного состояния, ведущего себя как одна гигантская частица-3. Электромагнитная наводка объяснила бы перенос отдельных зарядов, но не согласованное поведение всей системы.
2. Статистика и время туннелирования. Квантовое туннелирование — это вероятностный процесс-2. Учёные измеряли, как долго система оставалась в состоянии с током, но без напряжения, прежде чем «переключиться» в состояние с напряжением-2-7. Они проводили множество измерений и строили графики, которые показывали статистическое распределение времени жизни нулевого напряжения. Это распределение в точности соответствовало предсказаниям квантовой механики для процесса туннелирования и кардинально отличалось от того, что можно было бы ожидать от случайных электромагнитных помех-2-3.
3. Наличие энергетической квантования — решающее доказательство. Это самый важный аргумент. Исследователи облучали свою схему микроволнами-2-7.
   
   • Они обнаружили, что система поглощала энергию не непрерывно, а только на определённых, строго дискретных частотах-2-4.
   • Это прямо доказывало, что система обладает квантованными энергетическими уровнями, как атом или другая квантовая система. Когда микроволны переводили систему на более высокий энергетический уровень, вероятность туннелирования и время жизни состояния изменялись именно так, как предсказывает квантовая механика-2.
   • Объяснить существование дискретных энергетических уровней в макроскопической цепи с помощью классической электромагнитной индукции невозможно. Это исключительно квантовое явление.

💎 Заключение

Таким образом, Нобелевская премия была вручена не просто за наблюдение тока через диэлектрик, а за комплексное доказательство того, что вся макроскопическая электрическая схема ведёт себя как квантовый объект. Наличие квантованных энергетических уровней и статистика процесса «переключения», соответствующая квантовому туннелированию, являются неопровержимыми свидетельствами, которые отделяют это явление от классического эффекта наведённого электромагнитного поля-2-3-7.

[В.М.Полесов]

В нобелевском комитете чай не дураки сидят!

[Openreel]

, сверхпроводимость зависит от температуры, а её снижение к абсолютному нулю устраняет и колебания атомов материала

В современном мире есть способы получения сверхпроводимости заметно выше нуля, даже были емнип получены результаты чуть ли не при комнатных температурах. Лучше в профильную литературу.
Там сильно не так, как в "обычном" электричестве. Да и в обычном все тоже не совсем так, если погрузиться в тему. В нынешнем представлении о физическом мире дискретно вообще всё, включая пространство и время. Ламповый непрерывный аналог только в великой математике, а реальность она такая, дискретная модель и подделка, не умеет даже корень из двух сделать абсолютно точно

[Pilulkin]

Ламповый непрерывный аналог только в великой математике,

[domician]

Вероятно искать надо форумы физиков с доступным уровнем научного толкования

Подождите, когда про очередных нобелевек будет в "Наука и Жизнь" - там умеет объяснить научно и одновременно просто (для тех, кто не прогуливал уроки по естественным наукам).
Если очень упрощенно - они добились квантового эффекта у относительно большого объекта.
И еще, когда читаете про высокотемпературные сверхпроводники не обольщайтесь, это выше -196 по цельсию. Просто уже можно использовать для охлаждения дешевый азот.

даже были емнип получены результаты чуть ли не при комнатных температурах.

Ну в комнате без отопления в зимнюю стужу. Малюсенький нюанс - при давлениях в десятки и сотни ГПа.

[В.М.Полесов]

The Long Term Physical Effects Are Not Yet Known
Джей-Джей Йохансон. Альбом 2007

[Pilulkin]

Кстати,автор,измените,пожалуйста,заголовок на :"неизвестное явление,которое невозможно объяснить классической теорией"...

[deemon]

Дело в том,что при отсутствии сопротивления, у сверх проводника,на нём нет падения напряжения и явление образования э\м поля не происходит в обычном смысле....

Да ну , с чего бы ? Омическое сопротивление - совсем не связано с образованием электромагнитного поля , это совсем другой эффект ( передача энергии движущихся электронов атомам кристаллической решётки ) ... да вот например в вакууме нет никакого омического сопротивления , а волны же есть . И потом , я не раз читал , что в тех случаях , когда надо было получить сверхдобротный колебательный контур - применяли индуктивность из сверхпроводника ... и хоть катушка потеряла сопротивление , она отнюдь не потеряла индуктивность

[Openreel]

и хоть катушка потеряла сопротивление , она отнюдь не потеряла индуктивность

Уравнения Максвелла и подобное - это про макромир и это не абсолютная истина, просто практический удобная модель из макромира, скрывающая реализацию на микроуровне. Это как уравнение течения реки, туда не входят отдельно взятые протоны с электронами.
В сабже микромир, это совсем другое. Фишка сабжа в том, что макрообъект ведет себя как микрообъект - в обычном мире такое обычно не наблюдается.

[deemon]

Уравнения Максвелла и подобное - это про макромир и это не абсолютная истина, просто практический удобная модель из макромира, скрывающая реализацию на микроуровне. Это как уравнение течения реки, туда не входят отдельно взятые протоны с электронами.
В сабже микромир, это совсем другое. Фишка сабжа в том, что макрообъект ведет себя как микрообъект - в обычном мире такое обычно не наблюдается.

Да понятно , что всё это только приближения , и природе наплевать на наши уравнения - наоборот , это мы должны подгонять наши формулы так , чтобы они хоть как-то соответствовали природе Но всё равно , ты заметь - упорядоченное движение носителей заряда всё равно создаёт вихревое магнитное поле ( независимо от наличия сопротивления в этой цепи ) ... да хотя бы вспомни про БАК - там же все электромагниты сверхпроводящие . То есть , как бы там ни было - несмотря на все эти квантовые "загогулины" - уравнения Максвелла на макро-уровне вполне себе работают . Потому собственно и возник вопрос - а это точно ли новое явление ? или просто следствие уже известного ? Вот смотри , если например мы пустим ток в катушке ( создавая магнитное поле ) , то во всех металлических предметах рядом начинает течь вихревой ток , сила и направление которого определяется по правилу Ленца . По этому правилу - ток течёт таким образом , чтобы противодействовать внешнему полю . Ну а дальше понятно - из-за омического сопротивления ток в этих предметах быстро затухает , и магнитное поле проникает внутрь металла . А при выключении поля - всё происходит наоборот , на этом принципе работают например импульсные металлоискатели . А в случае сверхпроводника - вихревой ток , возникнув - уже не затухнет , соответственно и внешнее поле внутрь металла-сверхпроводника уже не проникает - и пока есть внешнее поле , будет и ток . Ну так может быть и в данном случае , когда в одном сверхпроводнике пошёл ток , то в соседнем - тоже пошёл ток , и это просто следствие электромагнитной индукции . Но вот они говорят , что нет , что типа "это другое" ... может быть конечно и так , я например далеко не спец в квантовой механике . На ютубе кстати один профессор читает лекции по физике , и сейчас как раз там "про кванты" ... надо бы на его канале вопрос про это задать .

[Openreel]

Потому собственно и возник вопрос - а это точно ли новое явление ?

Точно новое. Если тебе действительно интересно в эти задротства, то рассмотри как течет ток на микроуровне в обычных условиях и как в сверхпроводниках. Это никак не влияет на Максвелла с Кирхгофом, но в микроуровне это глобальная разница.

а понятно , что всё это только приближения , и природе наплевать на наши уравнения - наоборот , это мы должны подгонять наши формулы так , чтобы они хоть как-то соответствовали природе

Пифагор считал наоборот и нынче есть гипотеза в духе "математического буддизма", дескать наш мир это иллюзия выполняемая матмодель.
Гипотеза математической вселенной Макса Тегмарка.

[domician]

Гипотеза математической вселенной Макса Тегмарка.

Да. Но одна из кучи других гипотез.

а это точно ли новое явление

Новое. С оговоркой - для людей.

[mAxSpace]

Это открытие можно притянуть к феномену "звучания" проводов - так сказать свежая мысль на 1000 страниц обсуждений на форуме. Не без "срача", конечно