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氦氣是一種很有意思的物質。填進氣球里,便能讓氣球高高升空;吸進嘴巴里,就能變出唐老鴨那般搞笑的嗓音。不過吸氦氣可不是什么明智之舉,因為它可以取代我們肺中的氧氣、或引發其它呼吸道問題。除了這兩點作用之外,氦氣還有什么用處?它有沒有可能用完呢?氦氣是一種氣體,與人類幾乎毫無共同之處,但彼此都離不開對方。現代經濟需要依賴氦氣,氦氣也需要我們尋找更好的保護手段、防止被我們徹底用完。氦氣是一種惰性氣體,由法國天文學家朱爾斯·讓森(Jules Janssen)在1868年8月18日的全日食期間發現。當時人們尚未在地球上發現過這種元素,因此讓森用太陽(helios)為其命名,稱其為氦(helium)。自此之后,科學家圍繞氦取得了許多重要進步,如醫學和天體物理學等領域使用的現代分析工具、我們日常使用的手機等等,這些物品的生產過程都離不開氦氣。氦氣的獨特物理特性還幫助全世界的科學家做出了許多重大發現,對國際社會助益良多。
把一圈導線纏繞在的超導材料上,再將其放置在液氦中,冷卻至4.2開爾文、甚至更低,便可達到超導體所需的特殊溫度條件,再向線圈中通入高強度電流。目前的穩定磁場位于美國佛羅里達大學國家高強磁場實驗室,由一塊超導磁鐵產生,磁場強度足足高達地球磁場的150萬倍。
科學家們會利用技術分析實驗室中發現的新材料的物理特性。有些材料后來被研發成了藥品,如能夠解決全球健康問題的新型;有些則被研發成了能夠回收利用的綠色建筑材料。能源領域也取得了不少進步,研發出了更小、更便攜、能量更高的電池,或可減少我們對碳燃料的依賴。但技術目前仍需要大量液氦,這點在短時間內暫時無法改變。
幸運的是,我們已經知道了如何更好地保護剩下的氦儲備,并且在不斷發現新的氦氣池。我們明白了如何在氦逃逸到太空中之前予以回收利用,也開始研究能夠在更高溫度下運行的超導體。這些工作都費時費力、成本高昂,而且回收氦還需要大量化石能源提供的能量。與此同時,我們還要尋找更多的氦氣來源,并找到更好的回收途徑。我們可以從少買幾個氦氣球這樣的小事做起。下次放飛氦氣球之前,不妨三思而后行。
這是另一種液態氦。卡美林·奧涅斯把種冒泡的液態氦叫做氦Ⅰ,而把后一種靜止的液態氦叫做氦Ⅱ。把一個小玻璃杯按在氦Ⅱ中。玻璃杯由空的漸漸裝滿了。把這個盛著液態氦的小玻璃杯提出來,掛在半空時,玻璃杯底下出現了液氦,不一會,杯中的液態氦就“漏”光了。氦Ⅱ能夠倒流,它會沿著玻璃杯的壁向高處倒流。此現象只能在低溫狀態下才會發生,名為“超流動性”,具有“超流動性”的氦Ⅱ叫做超流體。