有電阻和零電阻

通常情況下，任何導體都有電阻，電阻反映了導體對電流的阻礙作用，它只取決于導體的材料、長度、橫截面積和溫度，而與是否通電、兩端是否有電壓及所加電壓的大小無關，就像水在管道里流動時會受到摩擦阻力似的，當導體內大量自由電子在導體內部定向運動時，就會與周圍的原子、正離子發生碰撞，阻礙電子的定向運動；另外電子本身也有無規則的熱運動，這種微觀上的阻礙和熱運動在宏觀上表現為導體具有電阻。

在電路中，電阻的主要物理特征是將電能轉化為熱能，因此，電阻屬于耗能元件，如果導體電阻為零，電流在零電阻的導線中就會暢通無阻，而不會消耗能量，這將節約大量的能源，那么，什么情況下導體是零電阻呢?

1911年的一天，昂尼斯教授正在荷蘭萊頓大學的物理實驗室里專心工作，他用液氦冷卻水銀，當溫度降低到－40℃時，水銀凝固成一條線，昂尼斯在水銀線中通以電流。并繼續小心地降低水銀的溫度，當溫度降低到4.12K；即-269.03℃時(0K=－273.15℃)，奇跡出現了：水銀的電阻變成零了，后來他又發現，許多金屬和合金都具有相類似的低溫下失去電阻的特性，這種特殊的導電性能，人們稱之為超導性，具有超導性的物質稱為超導材料，昂尼斯憑借其在超導方面的卓越貢獻，榮獲了1913年的諾貝爾物理學獎。

超導現象的發現，為節約電能探索了新道路，但是，只有當超導體的溫度降低到一定數值時，才會發生超導現象，這時的溫度稱為超導臨界溫度，因此臨界溫度低限制了超導體的廣泛應用，為了使超導材料更有實用性，科學工作者一直在努力尋找臨界溫度高的超導材料1986年，美國科學家將超導溫度提高到30K；緊接著，1987年中國宣布發現100K以上超導體；同年，日本宣布發現了123K超導體，以后數年，科學家們幾乎每隔一段時間，就有新的研究成果出現。

隨著高溫超導體研究取得的巨大突破。超導技術也將走向大規模應用，未來，超導材料在發電、輸電和儲能方面的應用將最引人矚目。

利用超導線圈磁體制成的發電機。工作時幾乎沒有能量損失，單機發電容量比常規發電機提高5～10倍，整機質量減輕1/3，體積減小1/2以上，發電效率卻提高50％，現在的輸電導線大多用銅線或鋁線，約有15％的電能損耗，僅此一項，中國每年的損失可達1000多億度，超導電纜能在較低的電壓下。傳輸強大的電流，若改為超導輸電，每年節省的電能相當于新建數十個大型發電廠，超導體還能用于高速計算機，這種計算機要求集成電路芯片上的元件和連接線密集排列，但密集排列的電路在工作時會產生大量的熱，超大規模集成電路的散熱問題是個難題，超導計算機中元件間的互連線用接近零電阻和超微發熱的超導器件來制作，不存在散熱問題，同時計算機的運算速度將大大提高。

讓我們大膽地設想一下：如果常溫超導體研制戰功并被廣泛應用，世界將會發生什么樣的變化呢?