物理說法-超導與頓悟

 

梁乃崇教授

 

人類第一次發現超導體,是將水銀浸泡在液態氦中,其溫度是絕對溫度四點二K,等於攝氏負二百六十八點八度,感應出來的電流在水銀圈中流轉了五年,沒有絲毫減弱。後來因為沒有繼續添加液態氦,水銀溫度升高以後,電流才停止。這個現象告訴我們,在四點二K水銀的電阻沒有了。如果水銀有很小的電阻,流過其上的感應電流終究會停止;只有在電阻為零的情況下,電流才不會停止。因此稱電阻為零的水銀為「超導體」。

除了水銀之外,在四點二K附近,電阻會突然變成零,成為超導體的還有其他金屬元素,如有一種鈮合金在二十三K會成為超導體,是溫度最高的金屬類超導體。

為什麼物體的電阻會變成零呢?依物理學家酷伯的理論,他認為第一,溫度降低時,原子的振動變小了,由原子所組成的路面也變得平坦光滑,電子在上面運動,就像溜冰一樣沒有阻力,所以沒有電阻。第二,由兩個電子吸收一個聲子﹙原子的振動﹚,組成一個大輪子。因為對小輪子而言,稍有凹凸的路面是粗糙的﹔但是對大輪子而言,卻是光滑的,所以電阻沒有了。他用以上兩個理由解釋電阻為什麼變成零。

十年前,吳茂昆和朱經武兩位教授發現九十K的超導體,它是一種構造複雜的「釔鋇銅氧化合物」晶體,在高溫爐中燒結而成。當時物理界萬眾歡騰,迎接這個高溫超導體。九十K的高溫超導體可以用七十七K的液態氮來冷卻,大自然中氮氣非常充足,所以液態氮非常便宜,不需要用到昂貴的液態氦,在應用上就有了經濟價值。

不久以後,又有科學家研究出「鉈鋇鈣銅氧化合物」超導體,臨界溫度在一百二十K,打破九十K的紀錄,物理學界因此非常振奮。有人夢想找到常溫超導體,不過至今還沒有成功。

酷伯的理論已經無法解釋高溫超導體,因此許多理論物理學家都在努力研究各種可能的原因,希望他們早一天找到答案。

禪宗求開悟,禪坐時將心念冷靜下來,冷靜至某一程度,心靈就忽然開悟了,這就是頓悟。這點和水銀降低溫度至四點二K,忽然變成超導體的情形非常相似,所以我們甚至可以說頓悟是心靈的超導體。至於最近發現的高溫超導體,又可以類比成什麼意義呢?我想可以類比成禪坐的時候,心念不需要冷靜得像以前那麼「低」,或許只要冷靜一半,就頓悟了。(1999.4.2)

 

資料記錄-左美玲 任冰如 梁玉明 陳瓊森