Сверхпроводимость при комнатной температуре

СверхпроводимостьЯвление сверхпроводимости, открытое в 1911 году, в течение многих десятилетий было одной из самых непонятных загадок физики. В результате усилий многих ученых из разных стран мира эта загадка -в основном решена, и в 1957 году механизм сверхпроводимости — то есть способности некоторых сверхпроводников не оказывать сопротивления протекающему через них току — стал ясен.

Повышенный интерес к этому явлению вызы­вался, помимо чисто научного аспекта, возможно­стями его использования в технике. Здесь в пер­вую очередь речь идет о создании очень сильных и в то же время очень легких и компактных сверх­проводящих магнитов. Уже построены и исполь­зуются сверхпроводящие катушки-магниты, поле в которых превосходит сто тысяч эрстед. Напом­ним для сравнения, что земное магнитное поле, отклоняющее стрелку компаса, имеет напряженность поля, равную примерно половине эрстеда.

У сверхпроводников есть, однако, «слабое ме­сто», мешающее их применению.

Дело в том, что сверхпроводимость всех из­вестных материалов исчезает, как только темпе­ратура становится выше 20 абсолютных градусов (что соответствует минус 253 градусам Цельсия). Если бы удалось создать сверхпроводники, сохра­няющие свойство сверхпроводимости при комнат­ной температуре, это вызвало бы переворот в тех­нике…

Существующая теория сверхпроводимости от­нюдь не «запрещает» создания таких высокотем­пературных сверхпроводников, но в то же время и не указывает конкретных путей их получения. Вернее будет сказать, таких путей не было видно до начала 1965 года. И лишь в 1965 году американский физик У. Литтл, а затем и ряд советских физиков, выдвинули определенные идеи, позволяющие на­деяться на решение задачи.

В популярной статье, перевод которой публи­куется ниже, Литтл достаточно осторожно говорит о своей работе. Несомненно, нельзя еще дать га­рантии, что высокомолекулярные сверхпроводни­ки действительно могут быть созданы и будут обладать свойствами, представляющими интерес с точки зрения запросов техники Но, тем не ме­нее, достаточно реальной надежды на получение таких материалов — а она есть! — чтобы привлечь к проблеме поисков высокомолекулярных сверх­проводников внимание теоретиков и эксперимен­таторов.

Работа Литтла сыграла в этом отношении суще­ственную роль, произведя подобную «мобилиза­цию внимания». В этом — залог если не успеха, то по крайней мере быстрого развития исследо­ваний в области дальнейшего изучения и приме­нения сверхпроводимости.

Член-корреспондент АН СССР В. Л. ГИНЗБУРГ

 

Это еще не достигнуто практи­чески. Пока это только теория. Ко согласно теоретическим рас­суждениям можно СИНТЕЗИРО­ВАТЬ ИСКУССТВЕННЫЕ МАТЕ­РИАЛЫ, КОТОРЫЕ БУДУТ ПРОВОДИТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК ПРАКТИЧЕСКИ БЕЗ СО­ПРОТИВЛЕНИЯ. Их можно, по­жалуй, сравнить с некоторыми ме­таллами, у которых при чрезвы­чайно низких температурах возни­кает явление сверхпроводимости.

Сверхпроводимость при температуре, близкой к абсолютному пулю

В начале 1960-х годов в Массачусетском технологическом инсти­туте был поставлен опыт, показы­вающий, что можно осуществить «вечное движение».

Опыт был очень прост. В не­большом металлическом кольце ин­дуцировали ток. И после этого с кольцом ничего не делали! А через год убедились, что ток все еще продолжает циркулировать в коль­це. Больше того: он практически не уменьшился! Правда, физики инстинктивно противятся идее «веч­ного движения» и называют такой ток «сохраняющимся». Но тем не менее дело, очевидно, идет об ис­ключительно хорошем сохранении.

Секрет необычайного явления заключался в том, что металл приходилось сохранять в весьма холодном состоянии, всего на не­сколько градусов выше абсолютно­го нуля (-273° С). Некоторые ме­таллы при температуре ниже опре­деленной «температуры перехода» самопроизвольно переходят в но­вое состояние, называемое сверх­проводящим; при этом поток элек­тронов практически не встречает сопротивления в виде трения. Пол­ное отсутствие трения и позволяет электрическому току сохраняться неопределенно долго.

Но если разобраться, явление сверхпроводимости — отнюдь не редкое. Оно было открыто в 1915 году голландским физиком Хейке Камерлинг-Оннесом. И с тех пор выяснилось, что очень многие ме­таллы и несколько сот сплавов мо­гут быть сверхпроводящими. Мож­но даже утверждать, что техноло­гические возможности машин, осу­ществляющих вечное движение на принципе сверхпроводимости, не­ограниченны. Передача энергии без потерь, сверхмощные электромаг­ниты, высокопроизводительные электромоторы, выпрямители, ус­корители частиц и даже счетные машины — лишь некоторые серьез­ные области применения сверхпро­водимости.

Основной недостаток этих идей в том, что они требуют низких тем­ператур; сложное и громоздкое хо­лодильное оборудование, которое необходимо создавать, чтобы со­хранять в этих приборах металлы в сверхпроводящем состоянии, де­лает их применение экономически невыгодным. Проблема охлажде­ния может быть обойдена, если бу­дут открыты сверхпроводники с высокой «температурой перехода».

Эта перспектива заставила ис­следователей изучить большое чис­ло сплавов всех известных сверх­проводящих металлов. При этом были найдены многие новые сверх­проводящие сплавы, но идея полу­чить высокотемпературный метал­лический сверхпроводник пока не выглядит обнадеживающе.

Синтез сверхпроводящего органического вещества

Есть ли возможность открыть какое-то другое вещество, может быть неметаллическое, которое бу­дет сверхпроводящим при более высокой температуре?

Благодаря большим теоретиче­ским успехам, достигнутым в пос­ледние годы в понимании природы сверхпроводящего состояния, сей­час самое подходящее время, что­бы исследовать эту проблему.

Мы изучали возможности син­теза органического вещества, кото­рое повторяло бы свойства сверх­проводящего металла. Вычисления показали, что некоторые ОРГАНИ­ЧЕСКИЕ МОЛЕКУЛЫ СПОСОБ­НЫ СУЩЕСТВОВАТЬ В СВЕРХ ПРОВОДЯЩЕМ СОСТОЯНИИ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ СТОЛЬ ЖЕ ВЫСОКОЙ, КАК КОМНАТНАЯ, И БЫТЬ МОЖЕТ, ДАЖЕ ВЫШЕ КОМНАТНОЙ.

Природа сверхпроводимости в работах Фр. Лондона. Теория БКШ

Понимание истинной природы сверхпроводимости — одна из труднейших проблем теоретической физики нашего века. Большой шаг вперед здесь был сделан в 1957 го­ду после опубликования микроско­пической теории Джона Бардина, Л. Н. Купера и Дж. Р Шриффера. Их теория, называемая сейчас «БКШ-теорией», удачно объяснила экспериментальные факты, накоп­ленные за полстолетия, и предска­зала ряд новых явлений

Как и большинство научных теорий, теория БКШ не возникла из ничего. Она была построена на солидном теоретическом основании заложенном прежними исследова­ниями. В частности, многие ее чер­ты были намечены физиком-теоретиком Фрицем Лондоном. Еще в 1950 г. Лондон понял высокоорга­низованную природу сверхпрово­дящего состояния, понял, что каж­дый образец данного сверхпровод­ника имеет присущую только ему внутреннюю структуру и что это свойство не изменяется в сверх­проводящем состоянии под дейст­вием тепла или иных внешних фак­торов. Он высказал предположе­ние, что сверхпроводимость может быть важна в областях науки, да­леких от традиционной физики низких температур. Он допускал, что существование такого состоя­ния в больших органических моле­кулах, подобных белковым, может объяснить некоторые их необыч­ные свойства.

К сожалению, за несколько лет до появления теории БКШ Фриц Лондон умер, не развив эти идеи. В течение 10 лет, прошедших после его смерти, соображениям с больших молекулах уделялось ма­ло внимания, хотя другие статьи Лондона повлияли на многих, ра­ботавших в области сверхпрово­димости.

Дальнейшие исследования по биологической сверхпроводимости

Наш интерес к проблеме биоло­гической сверхпроводимости про­явился в 1960 году, когда в Стенфордском университете мы работали над проблемой переноса тепла к металлическому сверхпро­воднику. Как и Лондон, мы были поражены устойчивостью сверх­проводящего состояния; нам приш­ло в голову, что если бы природа хотела защитить информацию, заключенную, например, в генетиче­ском коде некоего вида от воздей­ствия тепла и других внешних вли­яний, то принцип сверхпроводи­мости был бы здесь особенно подходящим. Размышляя о порази­тельном остроумии природы в та­ких вещах, я решил, что было бы полезным определить, существует ли сверхпроводящее состояние в больших органических молекулах, построенных из молекул дезокси­рибонуклеиновых кислот.

Одна .молекула этого типа вы­глядела особенно обещающе в смысле требований теории БКШ. Ее строение близко к тому, что, по- видимому, предполагал Лондон. Он, возможно, в своих поисках продвинулся в этом направлении дальше, чем это явствует из его опубликованных работ.

Детальный расчет сверхпрово­дящих свойств молекулы показы­вает, что ОНА ДОЛЖНА БЫТЬ СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ПРИ КОМНАТНОЙ И ДАЖЕ ПРИ ГОРАЗДО БОЛЕЕ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ.

Этот вывод был для меня со­вершенно неожиданным. Дальней­шие исследования показали, одна­ко, возможность довольно нагляд­ного объяснения столь исключи­тельно высокой температуры пере­хода в сверхпроводящее состояние.

Физические основы сверхпроводимости

Прежде чем объяснить, как такая сверхпроводящая молекула может передавать ток, надо кратко рассмотреть механизм прохожде­ния электрического тока в обычном проводнике и в металлическом сверхпроводнике.

В обычном (несверхпроводя­щем) металле каждый атом теря­ет один из своих внешних, слабее всего связанных электронов, кото­рый, будучи свободным, безоста­новочно снует по кристаллу. Дви­жение этих «свободных» электро­нов не может быть совершенно произвольным, требования кванто­вой механики допускают только некоторые энергетические состоя­ния или некоторые скорости. Вдо­бавок, согласно принципу Пауля, в каждом таком состоянии может находиться не более чем один электрон. Электроны могут распо­лагаться любым способом, совме­стимым с этими двумя ограничени­ями. Наиболее устойчивое распо­ложение достигается тогда, когда все низшие состояния заполнены электронами, а высшие — свободны. Для, каждого энергетического состояния электрону, движущемуся влево, отвечает другой электрон с той же энергией, движущийся вправо. Имеется равное число электронов с наименьшей энергией, движущихся вправо и влево. Все распределение симметрично (рис. 1).

Распределение электронов

Рис. 1. В обычном проводнике «свободные» электроны (обозначенные черными кружками) могут двигаться во всех направлениях. Они обладают определен­ной энергией (или скоростью). В каждом состоянии не может быть больше одного электрона. Тока нет, потому что вправо и влево движется одинаковое число электронов

В такой равновесной ситуации средняя скорость электронов рав­на нулю и соответственно тока нет.

Если в металле наведен ток, это означает, что электроны вы­нуждены двигаться в одном на­правлении (скажем, вправо), к беспорядочной скорости каждого электрона прибавляется некоторая общая составляющая в одном на­правлении. Благодаря этому уве­личивается скорость, а следова­тельно, и энергия электронов, дви­жущихся вправо, а у электронов, движущихся влево, скорость и энергия уменьшаются. Такое асимметричное распределение элек­тронов дает несколько большую среднюю энергию, чем исходное симметричное распределение (рис. 2).

ассиметричное распределение электронов

Рис. 2. В обычном проводнике ток течет, если разрешенные состояния энергии смещены в одном направлении (в данном случае вправо. Ток затухает, если элек­трон, быстро движущийся вправо (а) по­падает в область, где регулярная струк­тура металла нарушена, и будет отброшен назад; тогда он сможет занять одно из свободных мест, отвечающих более мед­ленному движению влево (б)

Асимметричное распределение в нормальном металле сохраняется недолго, потому что, если одни из электронов, быстро движущихся вправо, попадет в область, где в металле имеется дефект структуры, он будет отброшен назад и займет одно из свободных мест среди электронов, движущихся медлен­нее влево. Свободные состояния слева имеют несколько меньшую, энергию (из-за меньшей скорости электронов, двигающихся влево), и поэтому отброшенный электрон бу­дет занимать эти состояния пред­почтительнее. Таким образом асим­метричное распределение, связан­ное с током, быстро перестроится в симметричное с меньшей энерги­ей и ток исчезнет.

В сверхпроводнике асимметрич­ное распределение электронов не разрушается, так как между элек­тронами действует притяжение, связывающее их в пары. Каждый электрон в сверхпроводнике имеет своего «напарника». Спаренные электроны не могут свободно дви­гаться в металле; оказывается, они связаны в пары только тогда, ког­да импульс центра масс большин­ства пар одинаков (рис. 3).

Спаренные электроны

Рис. 3. В сверхпроводнике существует притяжение между «свободными» элек­тронами, связывающее их в пары. Спарен­ные электроны не могут свободно дви­гаться в металле — для связывания необ­ходимо, чтобы импульс центра масс боль­шинства пар был одинаков. Если в метал­ле нет тока, импульс центра масс каждой пары равен нулю

Теперь, если электрон быстро движущийся вправо, натолкнется на дефект в металле и будет пере­брошен в состояние с меньшей энергией, в котором он движется влево, у него не окажется партне­ра, и его прежний партнер, двигав­шийся влево, тоже окажется оди­ноким. Эти два отдельных электро­на уже не смогут спариться друг с другом, так как их центр тяжести не обладает должным импульсом. Значит, если затрата энергии на разрыв пары не окупится за счет заметного уменьшения кинетиче­ской энергии при столкновении, па­ра не сможет разорваться. Асим­метричное распределение сохранит­ся, и ток не перестанет течь (рис. 4).

сохраняющийся ток

Рис. 4. В сверхпроводнике течет «сохра­няющийся ток», если больше электронов движется вправо, чем влево. Ток не зату­хает, так как если бы электрон «а» пере­скочил в положение «б», то и он, и элек­трон в «в» остались бы без партнеров, Эти два отдельных электрона не могут спариться между собой, так как в против­ном случае импульс их центра масс имел бы неправильное значение (отличное от остальных). Поэтому электронные пары, как правило, не разрываются

Так согласно теории БКШ объ­ясняется, почему ток в сверхпро­воднике не затухает произвольно долго.

Конечно, приведенное рассуж­дение только частично объясняет, почему некоторые вещества вне­запно становятся сверхпроводящими при данной температуре. Почему, например, электроны будут притягиваться, тогда как мы знаем, что, обладая одноименными заря­дами, они должны отталкиваться? Почему оказываются коррелированными центры масс различных пар?

На эти вопросы трудно отве­тить прямо, к ним можно подойти лишь с несколько более 0бшей точки зрения путем аналогии.

Опыт с мембраной

Представим себе тонкую упру­гую мембрану, натянутую на ба­рабан. Положим сверху два круг­лых камешка. Что с ними будет, если осторожно наклонять барабан в сторону? Очевидно, каждый ка­мешек несколько вдавит мембрану, так что, если они сблизятся, один скатится в ямку, сделанную дру­гим; это будет выглядеть так, как если бы они взаимно притягива­лись. Если теперь наклонять бара­бан в другую сторону, камешки бу­дут двигаться по его поверхности вместе: второй следует по впадине, создаваемой первым. Если накло­нять барабан резче, то воздействие на камешки может стать настоль­ко сильным, что они разделятся и станут двигаться более или менее независимо.

Что здесь общего со сверхпро­водимостью? В металле положи­тельно заряженные ионы, образо­вавшиеся после освобождения внешних электронов, не связаны жестко со своими местами, а могут совершать упругие колебания. Когда один из «свободных» электро­нов движется среди положительно заряженных ионов, ионы притяги­ваются к проходящему отрица­тельному заряду. Это нарушает ре­шетку и заставляет ее «втягивать­ся» вблизи электрона (рис. 5).

Электронная параРис. 5. Электронная пара в сверхпрово­дящем металле образуется по изображен­ной здесь схеме. Когда отрицательно за­ряженный электрон движется через обла­дающую некоторой упругостью решетку из положительно заряженных ионов, он притягивает ионы, заставляя решетку «стя­гиваться» к нему. Второй электрон при­тягивается к избытку положительного заряда во впадине решетки, т. е. как бы притягивается к первому электрону. Так как ионы движутся медленнее электронов, искаженная область позади первого элек­трона сохраняется достаточно долго, так что второй электрон может следовать за первым «на безопасном расстоянии»

Ес­тественно, другой электрон притя­гивается к избыточному положи­тельному заряду ионов в искажен­ной таким образом области решет­ки. Тем самым он косвенно при­тягивается и к первому электрону. Это явление имеет близкую ана­логию с двумя камешками, кото­рые «притягиваются» в результате вдавливания мембраны: искажение решетки и ямка на мембране игра­ют сходные роли.

Сила притяжения в металле, обязанная такому механизму, может стать столь большой, что оба электрона тесно свяжутся. Но связь возникнет только при доста­точно низкой температуре, так как при повышении температуры теп­ловое движение электронов будет стремиться разорвать пары так же, как резкое движение барабана разъединяет камешки. При опреде­ленном повышении температуры разрыв пар становится катастрофи­ческим; выше некоторой темпера­туры пары совсем не могут суще­ствовать (рис. 6).

разрушение электронных парРис. 6. Катастрофическое разрушение электронных пар в сверхпроводнике при его нагревании до температуры перехода. Пары сначала разрушаются медленно, но свободные, неспаренные электроны, обра­зующиеся при разрыве пар, мешают ос­тальным спариваться, ускоряя тем самым процесс разрыва. Пары не могут сущест­вовать выше температуры перехода

Очевидно, сверхпроводящее со­стояние отличается высокой внут­ренней организованностью. Оно мо­жет существовать только при тем­пературе ниже той, при которой наступает катастрофический разрыв пар. Это и есть температура перехода в сверхпроводящее состо­яние.

Что нужно для создания сверхпроводящих полимеров

Из предыдущих рассуждений теперь нетрудно вывести крите­рии, свидетельствующие о воз­можности существования органи­ческой молекулы в сверхпроводя­щем состоянии. Она, грубо го­воря, должна обладать теми же приспособлениями, какие имеются для этого у сверхпроводящего ме­талла. Нужна среда, в которой могли бы двигаться электроны, я некая упругая заряженная структура, которая играла бы роль ионов решетки.

Представим себе длинную мо­лекулу, построенную в виде цепи из углеродных атомов, и назовем ее стержнем (рис. 7 и 8).

сверхпроводящая молекулаРис. 7. Предполагаемая сверхпроводя­щая молекула. Образуется вокруг стерж­ня из углеродных атомов, соединенных попеременно простыми и двойными свя­зями. Вдоль стержня расположены торча­щие в стороны боковые цепи, состоящие из диэтил-цианинйодида. Эти боковые цепи могут сильно поляризоваться, т. е. элек­трон (изогнутая стрела) может свободно двигаться от одного атома азота к дру­гому, находящемуся близко к противопо­ложному краю молекулы. Электроны мо­гут свободно двигаться вдоль стержня

Электронные парыРис. 8. Электронные пары двигаются вдоль стержня гипотетической молекулы с помощью механизма притяжения, подоб­ного тому, который имеет место В сверх­проводящем металле. Когда электрон про­ходит мимо боковой цепи, она поляризу­ется, И появляется положительный заряд со стороны стержня. Второй электрон при­тягивается к этой области положительного заряда, а следовательно, к первому элек­трону

С каждой стороны стержня отходят ответ­вления, наподобие ребер в грудной клетке. (Это строение было под­сказано аналогией с молекулами ДНК — но с углеродными атомами вместо сахарно-фосфатной после­довательности и боковыми цепями вместо азотистых оснований.) Ес­ли углеродная цепь будет сопря­женной, т. е. если в ней чередуют­ся простые и двойные связи, то она будет вести себя подобно ме­таллу и электроны смогут двигать­ся вдоль нее свободно.

Для боковых цепей, по-види­мому, хорошо подойдет такая мо­лекула, как диэтил-цианинйодид — краситель, применяемый обычно в фотографических эмульсиях. Это сильно поляризуемая молекула, в которой электрон может свободно двигаться.

В электрическом поле заряд будет смещаться, и эта молекула окажется поляризованной. Теперь рассмотрим электрон, движущий­ся вдоль стержня. Его электриче­ское поле поляризует каждую бо­ковую цепь, наводя положитель­ный заряд на участок цепи, рас­положенный ближе к стержню. Область максимально наведенных положительных зарядов в боковых цепях несколько отстает от дви­жущегося по стержню электрона. Другой электрон притягивается к положительному заряду и через него — к первому электрону.

То же явление наблюдается в сверхпроводящем металле. Но если произвести детальные рас­четы для органической молекулы по теории БКШ, окажется, что температура перехода получается чрезвычайно высокой — поряд­ка 2000° К. Это, конечно, гораздо больше, чем у любого известного сверхпроводника. Чтобы пола­гаться на этот вывод, необходимо указать основательные физические причины такого отличия. Оказыва­ется, такие причины имеются.

Изотопический эффект — ключ к разгадке

Вернемся к описанию притягивающего механизма между сво­бодными электронами в обычном сверхпроводнике. Когда электрон проходит мимо иона, он дает иону короткий, резкий толчок — и уда­ляется, сообщив каждому иону оп­ределенную кинетическую энергию, приведя его в движение. Ион про­должает затем двигаться, пока его не останавливают упругие связи с другими, соседними ионами. У тя­желых ионов это смещение мало, у легких — велико. Чем больше смещение, тем больше искажается решетка и соответственно тем больше избыток положительного заряда в искаженной области.

Опыты, проведенные над об­разцами, составленными из различ­ных изотопов одного и того же сверхпроводника, показали, что в большинстве случаев температура перехода зависит от массы иона. Эта зависимость называется изо­топическим эффектом; его откры­тие в 1950 году послужило клю­чом к объяснению сверхпроводи­мости.

Изотопический эффект играет важную роль в объяснении огром­ных температур перехода в наших гипотетических сверхпроводящих молекулах. В них мы заменяем ионы металла сильно поляризуе­мыми боковыми цепями. Под влия­нием электрического поля электро­нов стержня движутся не сами бо­ковые группы, но лишь электроны в этих группах. Вместо ионов, ко­торые движутся в решетке метал­ла, смещаемая единица теперь — электрон, масса которого в сто ты­сяч раз меньше массы иона. Соглас­но изотопическому эффекту, тем­пература перехода должна быть неизмеримо выше, чем у обычного металлического сверхпроводника.

Немного помечтаем

Как только мы допускаем воз­можность сверхпроводимости при комнатной температуре, перед ними открывается новый м*р науки и техники. Он настолько необычен, что выглядит скорее как плод на­учной фантастики, а не как серь­езное научное предположение.

Химические и, вероятно, техно­логические проблемы синтеза и производства сверхпроводящих материалов грандиозны. Требова­ние синтезировать молекулу с точ­ной, почти инженерной специфика­цией — цель, которую до сих пор не ставили перед органической хи­мией.

И тем не менее, многие химики чувствуют, что это может быть сделано, что за достаточный срок ТАКИЕ МОЛЕКУЛЫ, НЕСОМ­НЕННО, МОГУТ БЫТЬ СИНТЕ­ЗИРОВАНЫ. Будем надеяться, что когда этот день настанет, наши попытки расширения теории БКШ пройдут всестороннюю проверку.

Допустим, глядя в будущее, что мы уже располагаем пласти­ческим материалом, сверхпрово­дящим при комнатной темпе­ратуре.

Как можно его применить?

Очевидные применения уже упоминались в начале статьи. Но есть и еще более захватывающие перспективы. Они связаны с диамагнетизмом сверхпроводников, их непроницаемостью для магнит­ного поля.

Из-за высокой организации движения электронов магнитное поле не может проникнуть внутрь сверхпроводника. Это свойство можно продемонстрировать, поме­щая магнитный стержень над сло­ем сверхпроводящего металла.

Магнит парит над сверхпровод­ником, поддерживаемый только своим полем. Оно не способно про­никнуть в сверхпроводник. Созда­ется «подушка», на которой поко­ится магнит…

Легко представить себе тран­спорт будущего, где используется этот принцип. Пассажиры и груз проносятся без трения над доро­гой со сверхпроводящим покрыти­ем, как на ковре-самолете; или представим себе катание на маг­нитных лыжах по сверхпроводя­щим склонам, прыжки на таких лыжах… Станут возможными со­вершенно фантастические вещи…

А можно ли ожидать здесь че­го-либо необычайного с биологи­ческой точки зрения?

Нам кажется несомненным одно.

Искусственный сверхпроводя­щий материал, который мы наде­емся когда-нибудь синтезировать, природа, безусловно, открыла давным давно. Пока мы можем толь­ко предполагать, какую роль иг­рают в природе такие молекулы.

Упорядоченное движение элек­тронов в нашей гипотетической молекуле тесно связывает между собой ее различные части. Реак­ции в одной части молекулы мо­гут повлиять на реакционную спо­собность других ее групп. Не мо­жет ли такое дальнее влияние объ­яснить особенности биологически активных молекул?

Пока мы не можем ответить на этот вопрос. Но возможны очень интересные направления поисков. Согласно нашей модели, между двумя молекулами, в которых электронные пары имеют одинаковый импульс, действует весьма специфическое притяжение, а меж­ду молекулами с разным импуль­сом пар этого притяжения нет. Имеет ли это что-либо общее с избирательностью и специфич­ностью некоторых биохимических реакций? Этого мы опять не зна­ем, но идея кажется обнадежива­ющей.

И когда размышляешь об этих возможностях, вековая мечта че­ловечества о механическом «веч­ном двигателе» кажется бесцвет­ной и тусклой.

Сокращенный перевод с английского (Из журнала «Scientific American»)

Профессор У. ЛИТТЛ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>