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上一主题:超导盘 不服从 磁冻结定理;也不... 下一主题:测试
快来普降甘霖……有大奖恭候
[楼主] 作者:541218  发表时间:2015/08/22 01:24
点击:8次

听群友传说在一个QQ群中,有一个北大博研究生提出一个电磁学问题,即超导体排磁现象:
恒磁场中的液态汞(水银)在常温下是可以畅通磁场(磁力线)的,但当液态汞的温度降到临界点以下,液态汞变成了

超导体时,此时液态汞便立即逐出原有的恒磁场(消失磁力线)。其机理为何?

不知哪位高手 能破解  有大奖恭候 

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 [2楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/22 08:04 

这个问题我在前面的相关帖子里面已经表达过我世界独一无二的观点了:超导体内自发磁场达到封闭饱和磁化状态,对外不显磁性,也不接受磁化。
 [3楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/22 08:10 

它就如同一个闭合的饱和磁体,对外无磁极性,也不能进一步磁化。更深入的机理我也知道,但不想在这里谈。
[楼主]  [4楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/22 09:40 

对【3楼】说:
当一个恒定磁场中的水银由常温降低至临界温度以下时,该水银珠内部的恒磁场即被超导体水银排出珠外,因为此时水银珠已经变成电超导体。其机理为何?

值得再次强调的是: 该恒定磁场在该水银珠被降温的过程一直保持恒定的强度。
 [5楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/22 10:09 

假如一个水管内充满水,在水管内自发产生油,则水会被管内产生的油排斥出来。道理就是这么简单。临界温度以上的水银,内部没有自发磁场,外部磁场可入。临界温度以下,水银内部自发极化出闭合饱和磁场,形成无法再磁化的物质,连顺磁质都谈不上,再也用不着外部进入的磁场了,因此成了完全抗磁质。
 [6楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/22 14:53 

你在降温的过程中施加恒定的磁场,甚至你根本不加磁场也是一样。只要温度降低到临界温度以下,它成为超导体了,你再加恒定磁场还是一样,外加磁场还是被排斥在外。
[楼主]  [7楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/22 14:53 

对【5楼】说:
 
 我刚刚听网友传说:
 
你不防想象一下:有一个载有恒流的密绕螺线管环被浸泡在水银槽内,且对其降温直至越过水银的临界温度,此时 电磁学奇迹便发生了……那浸泡在水银槽中的密绕螺线管环内的磁场突然消失……此时 的问题很多 其一 就是 磁场消失的机理为何?其二,再从能量角度考虑 其磁场能到哪里去了?其三,就是 热能是否被卷入?其四,就是 是否符合热二律?
此时 热能百分之百地转化为载流螺线管中电流源的电能。这违背了 卡诺定理  出现了 热温商净减的奇迹
[楼主]  [8楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/22 14:53 

刚刚 听群友传说:
有一个载有恒流的密绕螺线管环被浸泡在水银槽内,且对其降温直至越过水银的临界温度,此时 电磁学奇迹便发生了……那浸泡在水银槽中的密绕螺线管环内的磁场突然消失……此时 的问题很多 其一 就是 磁场消失的机理为何?其二,再从能量角度考虑 其磁场能到哪里去了?其三,就是 热能是否被卷入?其四,这 是否符合热二律?
[楼主]  [9楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/22 15:21 

对【6楼】说:
行万里路 读万卷书 交万名友 验万种俗 ;邪恶 与 善良共生。若他给人以邪恶的感觉,他必有善良的秉性。若她给人以可爱的感觉,她必有险毒的内在。
[楼主]  [10楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/22 20:31 

对【6楼】说:

必须在临界温度之上(处于非超导状态)建立恒磁场;若在水银的临界温度之下 再建立磁场,就会发生本质的变化,即你在建立磁场过程由于磁场的逐渐增强过程能够在超导体中激发涡电流,这就顺利解释了超导体的抗磁机理。

而在 水银未进入超导状态就已经建立起足够强度的恒磁场,再降温使水银在恒磁场中进入超导状态,在这种情况下 超导状态的水银将恒磁场排出体外的机理就不是因为超导体处在变化的磁场中所产生的涡电流,那么 这是的涡电流又是怎么产生的呢?因为在超导体排出恒磁场的过程 恒磁场并没有发生变化 涡电流 并不是 外磁场变化的结果 那么外磁场并没有变化 这涡电流 又怎么会平白无故地产生的呢? ……这就是值得认真深入琢磨的切入点  

 [11楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/22 22:15 

这些更细微的机理我早已知晓。我预计再过十年,没人知道。这也是我的不谈的原因。但我告诉你们,这是相变引出的现象。
[楼主]  [12楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/23 05:13 

 

对【11楼】说:

 

 在外磁场恒定不变的情境下 超导体中究竟是怎么自发产生涡电流的呢?

这涡电流属于电子的宏观涡流,即属于 超导体 导带中自由电子气的宏观涡旋运动  这种宏观运动能 来自于 自由电子气中自由电子的无规则热运动能,即在恒定的外磁场的诱导下 居然使 超导体中导带内的自由电子由无规则的随机飞舞着的自由电子自发地行动起来 形成有序的(即宏观的)涡旋运动   ……这就是 热力学奇迹,即 由无序的随机运动自发地形成有序的涡旋运动……这就是 将自由电子的热运动能百分之百地转化为 宏观涡旋运动能。

 

现在的问题 就是 这些浸泡在恒磁场中做无序的随机运动的自由电子是如何自发地形成有序的涡旋运动的呢?

请大家注意:此时,我们不妨展开联想的翅膀进行丰富的想象……我们不妨想象有众多飞舞着的荷电弹性小球在室内四处碰壁飞舞  当然其互相之间也会频繁地发生碰撞……此时 我们必然认定这些 荷电弹性小球都在做折线飞舞着 即在自由程中保持直线运动,假定这些运动处在没有重力场的惯性空间中 ;但若假定 就在这种情境下 存在着 恒定的均匀的外磁场,虽然这个外磁场的强度一直保持恒定值,但 由于 荷电小球都飞舞在这恒定的外磁场中……大家知道,当荷电小球飞行在恒定的外磁场中时 会受到法向的洛伦兹力的作用 ,飞行着的小球 在法向力的作用下 必然会改变航向 进而沿着曲线飞行,而且服从 右手螺旋法则 ,无论 荷电小球所荷的电是正是负,也无论小球的飞行方向是向左还是向右  向前还是向后  荷电小球的 轨道磁矩 总是保持与外磁场 向 ;自由电子的轨道涡旋是由恒磁场所引起的,电子轨道涡旋的结果总是用于削弱外磁场的,即后果总是削弱原因的 这是普遍规律,任何事物总是走向其反面,自己充当自己的掘墓人。 即这些荷电小球的轨道磁矩总是保持相互加强的或曰总是保持相互一致的方向;   当然汇聚成了宏观的 涡旋运动。

[楼主]  [13楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/23 08:40 

对【5楼】说:

当荷电小球飞行在恒定的外磁场中时 会受到法向的洛伦兹力的作用 ,飞行着的小球 在法向力的作用下 必然会改变航向 进而沿着曲线飞行,而且服从 右手螺旋法则 ,无论 荷电小球所荷的电是正是负,也无论小球的飞行方向是向左还是向右  向前还是向后  荷电小球的 轨道磁矩 总是保持与外磁场 向 ;自由电子的轨道涡旋是由恒磁场所引起的,电子轨道涡旋的结果总是用于削弱外磁场的,即后果总是削弱原因的 这是普遍规律,任何事物总是走向其反面,自己充当自己的掘墓人。 即这些荷电小球的轨道磁矩总是保持相互加强的或曰总是保持相互一致的方向;   当然汇聚成了宏观的 涡旋运动。

 

 

超导体中 自由电子的热运动 在恒定的外磁场作用下 自发地产生涡旋运动,尤其是其涡旋方向都一致。 

 [14楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/23 10:06 

温度降低会产生自发极化(磁化),这种现象在高温中就存在。比如铁磁物质在某临界温度以上,立刻变成顺磁物质,这个临界温度叫居里温度。而温度低于居里温度时,这个磁化会自发产生,无须外部磁场。

事实上这是物体内部温度降低引起了相变,即内部分子排列结构发生了变化。它开始出现自发磁畴,成为铁磁物质。铁磁物质的磁畴排列会在外磁场中偏转,极化出强的磁性。可以说,外部磁力并不增加铁磁体内部磁畴的极化强度大小和磁畴的数量,外场磁化只是把它们“拉”成方向趋于一致,对外显示出合矢量增强。低于居里温度的铁磁物质中的磁畴都是饱和磁畴,即它的磁场不能进一步增强。对于每个磁畴,也相当于一个超导体,但这个磁畴极性是开放的。这个观点也是我独有的。

温度是形成磁畴的关键。温度高于居里温度的铁,在外部强磁场的激励作用下,它也和空气差不多,并不能成为电磁铁。这是因为铁的内部并没有可供外部磁场“拉”的对象——磁畴。

导体或非导体低于临界温度变成超导体也是相变。它内部形成的磁畴是整体的、是闭合的饱和磁畴。
[楼主]  [15楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/23 10:46 

对【14楼】说:

超导体(如临界温度以下的水银)中 导带内的自由电子(气)当且仅当存在着外磁场时,才会自发形成方向一致的轨道涡旋运动,这种由无序的随机运动在外磁场的作用下自发形成方向一致的轨道涡旋的有序运动的过程(产生了排磁的效果),就是 熵减过程,就是热力学奇迹,即电子的热运动转化为方向一致的轨道涡旋运动机宏观运动,这就是典型的熵减过程。

 这里不需要 考虑磁畴 也不需要 考虑电子的自旋磁矩,这里是电子的轨道涡旋运动而不是指 电子的自旋运动,电子的轨道涡旋运动 就好比地球沿着椭圆轨道围绕太阳的环行运动,电子的自旋运动 就好比地球的自转运动。这与铁磁质越过居里点颠覆其铁磁性不属于同类问题,因为 这里离不开电子自旋磁矩的存在;而 临界点以下的水银超导体中自由电子在外磁场的作用下自发形成有序的即方向一致的轨道涡旋运动 属于风马牛不相及的两回事儿,因为超导体的排磁机理不需要涉及电子的自旋磁矩。

[楼主]  [16楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/23 10:46 

对【14楼】说:

超导体(如临界温度以下的水银)中 导带内的自由电子(气)当且仅当存在着外磁场时,才会自发形成方向一致的轨道涡旋运动,这种由无序的随机运动在外磁场的作用下自发形成方向一致的轨道涡旋的有序运动的过程(产生了排磁的效果),就是 熵减过程,就是热力学奇迹,即电子的热运动转化为方向一致的轨道涡旋运动机宏观运动,这就是典型的熵减过程。

 这里不需要 考虑磁畴 也不需要 考虑电子的自旋磁矩,这里是电子的轨道涡旋运动而不是指 电子的自旋运动,电子的轨道涡旋运动 就好比地球沿着椭圆轨道围绕太阳的环行运动,电子的自旋运动 就好比地球的自转运动。这与铁磁质越过居里点颠覆其铁磁性不属于同类问题,因为 这里离不开电子自旋磁矩的存在;而 临界点以下的水银超导体中自由电子在外磁场的作用下自发形成有序的即方向一致的轨道涡旋运动 属于风马牛不相及的两回事儿,因为超导体的排磁机理不需要涉及电子的自旋磁矩。

[楼主]  [17楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/23 12:52 

对【16楼】说:
刚才 看到 一个QQ群 在讨论 迈纳斯效应的机理  说是世界难题,我看并不太难
[楼主]  [18楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/23 13:06 

刚才有一位QQ好友 告诉我 谁若能破解 迈斯纳效应的机理 有大奖恭候
 [19楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/23 13:45 

低于临界温度引起物体内部产生相变。

 

相变引起类似玻色-爱因斯坦凝聚。物体内部能量的降低促使物体原子团寻求新的结合方式。它会把暴露的磁畴磁极隐藏起来,作为新的结合体元素之间的结合力。产生了把磁极包围在原子团内部的新物质,它相当于闭合螺线环的情况。该物质没有磁极,不接受磁化,因此完全抗磁。新物质也不对外产生磁场。这个大原子团包含很多首尾相连的磁畴,这些磁畴形成闭环,于是外面就没有了磁极,就不接受磁场作用了。

 

这就是我的理论解释。就这么简单。

 [20楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/23 13:45 

低于临界温度引起物体内部产生相变。

相变引起类似玻色-爱因斯坦凝聚。物体内部能量的降低促使物体原子团寻求新的结合方式。它会把暴露的磁畴磁极隐藏起来,作为新的结合体的之间结合力。产生了把磁极包围在原子团内部的新物质,它相当于闭合螺线环的情况。该物质没有磁极,不接受磁化,因此完全抗磁。新物质也不对外产生磁场。这个大原子团包含很多首尾相连的磁畴,于是外面就没有了磁极,就不接受磁场作用了。

这就是我的理论解释。就这么简单。
[楼主]  [21楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/23 18:16 

对【19楼】说:

要用洛伦兹力引起自由电子轨道产生曲率沿着曲线轨道运动所产生的轨道磁矩来抗衡外磁场的机理来予以阐释

尽量不要凭杜撰新的运动规律来阐释新的现象 

[楼主]  [22楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/23 18:16 

对【19楼】说:

要用洛伦兹力引起自由电子轨道产生曲率沿着曲线轨道运动所产生的轨道磁矩来抗衡外磁场的机理来予以阐释

尽量不要凭杜撰新的运动规律来阐释新的现象 

 [23楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/23 19:00 

温度是物体内有没有可被磁化物质的决定因素。低于临界温度,物体相变成了另一种物质,不存在了可被外磁场磁化的物质——磁畴。抗磁性就是新生成物的性质之一。新生物需要大量原子来组成,单个或很少几个原子是不具有超导性、抗磁性的。这是玻-爱凝聚体具有的性质。
 [24楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/23 19:01 

温度是物体内有没有可被磁化物质的决定因素。低于临界温度,物体相变成了另一种物质,不存在了可被外磁场磁化的物质——磁畴。抗磁性就是新生成物的性质之一。新生物需要大量原子来组成,单个或很少几个原子是不具有超导性、抗磁性的。这是玻-爱凝聚体具有的性质。
 [25楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/08/24 02:27 

目前还没有任何其它的更通顺的解释。

我们知道,温度是物体含有热能的表现。当物体的温度很低时,它们就能依靠自身的电磁力相互以最低能量形式结合在一起。温度升高后,能量大了,它们就会挣脱这种束缚形式,产生相变。比如固态变液态、液态变气态。相变就伴随着能量的增减。每种相都有自己固定的温度点和(或)温度范围。可以说温度越高,杂乱程度越大,越不能形成有规则的分子团。温度降低,物质就开始发生结晶。大多数结晶物质,在温度降低比较快的时候,会结晶出各个方向都有的杂乱无章的微晶体。

临界温度是个相变点,它就如零度的水变成零度的冰,要放出很多热量。一种能对外磁场响应的磁畴,转变成仅能对内部互相作用的单元,这意味着这些单元的能量降低,它们要释放出热能,成为最低能量体。就如同水变冰一样,在该温度点释放出相变热。放出这些热能后,它们也再不会和外界磁场作用了。
[楼主]  [26楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/24 06:08 

对【25楼】说:
类比 不能作为解释现象的依据。
[楼主]  [27楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/24 06:11 

对【25楼】说:
只有使用洛伦兹力使电子沿着曲线轨道运动而产生轨道磁矩 来抗衡外磁场 才能令人信服。
[楼主]  [28楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/24 06:11 

对【25楼】说:
只有使用洛伦兹力使电子沿着曲线轨道运动而产生轨道磁矩 来抗衡外磁场 才能令人信服。
[楼主]  [29楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/24 06:11 

对【25楼】说:
只有使用洛伦兹力使电子沿着曲线轨道运动而产生轨道磁矩 来抗衡外磁场 才能令人信服。
[楼主]  [30楼]  作者:541218  发表时间: 2015/08/24 06:11 

对【25楼】说:
只有使用洛伦兹力使电子沿着曲线轨道运动而产生轨道磁矩 来抗衡外磁场 才能令人信服。

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