Liquefaction of gases and discovery of superconductivity: two very closely scientific achievements in low temperature physics

Abstract

Liquefaction of helium and the discovery of superconductivity are two of the most striking developments in low temperature physics. The fact that both were carried out in the laboratories of Kamerlingh Onnes at Leiden is not mere coincidence; the first one was indispensable for the researches that led to the second one. On the same way, liquefaction of helium was the consequence of several decades of efforts addressed to the process for liquefy the so-called then 'permanent gases'. A whole study of this remarked subject must then include developments that extended, in his decisive step, more than a half of a century and that connect researches of many scientists throughout several European countries. Keywords: liquefaction, superconductivity, electrical conductivity, electrical resistance, helium, electron theory.A liquefação do hélio e a descoberta da supercondutividade são dois das mais surpreendentes desenvolvimentos da física de baixas temperaturas. O fato que ambas ocorreram no laboratório de Kammerlingh Onnes em Leiden, na Holanda, nãoé mera coincidência: o primeiro foi indispensável para que os pesquisadores pudessem chegarà segunda. Do mesmo modo, a liquefação do hélio culminou após décadas de esforços em liquefazer os chamados "gases permanentes". Um estudo mais completo deste assunto requer a discussão de estudos que se estenderam por mais de 50 anos, ligando pesquisadores de diferentes países europeus. Palavras-chave: liquefação, supercondutividade, condutividade elétrica, resistência elétrica, hélio, teoria de elétrons.

Feynman, a superfluidez e a supercondutividade

“…Uma outra abordagem enfocando a história da liquefação dos gases e a descoberta de Onnes está na Ref. [45].…”

Studies on the temperature dependence of electric conductivity for metals in the Nineteenth Century: a neglected chapter in the history of superconductivity

“…A previous article on this subject is mainly focused on the historical evolution of these events [1]. This conception is, however, historically incomplete, since parallel achievements developed in a different line of research made equally significant contributions to the identification of the new phenomenon.…”

Duas Descrições Lagrangeanas para a Eletrodinâmica de London

“…O fenômeno da Supercondutividade completará, em 2021, 110 anos desde sua descoberta com a experiência realizada pelo físico holandês Kamerling Onnes sobre a resistência do mercúrio a baixíssimas temperaturas [1].…”

“…A primeira liquefação efetiva do hélio foi conseguida em 10 de julho de 1908 por Kamerling Onnes e sua equipe, eles alcançaram a temperatura de 4, 25 K (veja a Figura 1). O sucesso impactante desse experimento [1] rendeu uma homenagem da equipe do laboratório ao Dr. Heike Kamerlingh Onnes, em seus 40 anos de seu professorado, em 11 de novembro de 1922 por seu feito em obter o hélio liquefeito! Com o domínio da técnica de criogenia para obtenção do hélio líquido, este, por sua vez, passava a ser utilizado nos estudos experimentais das propriedades elétricas de metais.…”

“…A evidência da queda brusca da resistivi-dade do mercúrio ocorreu em dezembro de 1911. A descoberta da supercondutividade dependeu do sucesso das técnicas criogênicas, e ambas foram possíveis no laboratório de baixas temperaturas na Universidade de Leiden (Holanda) [1,3].…”