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氦氣是一種很有意思的物質(zhì)。填進(jìn)氣球里,便能讓氣球高高升空;吸進(jìn)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?yàn)樗梢匀〈覀兎沃械难鯕狻⒒蛞l(fā)其它呼吸道問題。除了這兩點(diǎn)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(xiàn)代經(jīng)濟(jì)需要依賴氦氣,氦氣也需要我們尋找更好的保護(hù)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(xué)家朱爾斯·讓森(Jules Janssen)在1868年8月18日的全日食期間發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)人們尚未在地球上發(fā)現(xiàn)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(xué)家圍繞氦取得了許多重要進(jìn)步,如醫(yī)學(xué)和天體物理學(xué)等領(lǐng)域使用的現(xiàn)代分析工具、我們?nèi)粘J褂玫氖謾C(jī)等等,這些物品的生產(chǎn)過程都離不開氦氣。氦氣的獨(dú)特物理特性還幫助全世界的科學(xué)家做出了許多重大發(fā)現(xiàn),對國際社會(huì)助益良多。

把一圈導(dǎo)線纏繞在的超導(dǎo)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(dá)到超導(dǎo)體所需的特殊溫度條件,再向線圈中通入高強(qiáng)度電流。目前的穩(wěn)定磁場位于美國佛羅里達(dá)大學(xué)國家高強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)室,由一塊超導(dǎo)磁鐵產(chǎn)生,磁場強(qiáng)度足足高達(dá)地球磁場的150萬倍。
科學(xué)家們會(huì)利用技術(shù)分析實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)的新材料的物理特性。有些材料后來被研發(fā)成了藥品,如能夠解決全球健康問題的新型;有些則被研發(fā)成了能夠回收利用的綠色建筑材料。能源領(lǐng)域也取得了不少進(jìn)步,研發(fā)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(shù)目前仍需要大量液氦,這點(diǎn)在短時(shí)間內(nèi)暫時(shí)無法改變。
幸運(yùn)的是,我們已經(jīng)知道了如何更好地保護(hù)剩下的氦儲(chǔ)備,并且在不斷發(fā)現(xiàn)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(yùn)行的超導(dǎo)體。這些工作都費(fèi)時(shí)費(fèi)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(shí),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(gè)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(tài)氦。卡美林·奧涅斯把種冒泡的液態(tài)氦叫做氦Ⅰ,而把后一種靜止的液態(tài)氦叫做氦Ⅱ。把一個(gè)小玻璃杯按在氦Ⅱ中。玻璃杯由空的漸漸裝滿了。把這個(gè)盛著液態(tài)氦的小玻璃杯提出來,掛在半空時(shí),玻璃杯底下出現(xiàn)了液氦,不一會(huì),杯中的液態(tài)氦就“漏”光了。氦Ⅱ能夠倒流,它會(huì)沿著玻璃杯的壁向高處倒流。此現(xiàn)象只能在低溫狀態(tài)下才會(huì)發(fā)生,名為“超流動(dòng)性”,具有“超流動(dòng)性”的氦Ⅱ叫做超流體。

