Воспоминания о Л. Д. Ландау (Зельдович, Гинзбург) - страница 232

Гелий (при атмосферном давлении) переходит в жидкое состояние при абсолютной температуре 4,2°. При температуре же 2,2° гелий, оставаясь жидким, претерпевает еще одно превращение. Оно было первоначально открыто (Каммерлинг-Оннесом в 1926 г.) по скачкообразному изменению теплоемкости жидкости. Жидкий гелий при температурах выше точки превращения получил название гелий I, а ниже — гелий II. Именно последний и оказался жидкостью, совершенно исключительной по своим свойствам.

Первое указание на эти свойства было получено в 1936 г. в Лейдене В. Кеезомом и мисс А. Кеезом. Они обнаружили, что разность температур между концами заполненного гелием капилляра выравнивается чрезвычайно быстро, так что гелий II оказывается как бы наилучшим из известных нам проводников тепла.

ОПЫТЫ П. Л. КАПИЦЫ

Но решающий шаг в раскрытии свойств жидкого гелия был сделан в 1938 г. Петром Леонидовичем Капицей в Институте физических проблем в Москве. Проведенный им опыт имел целью измерение вязкости жидкого гелия.

Вязкость жидкости обычно измеряется по скорости ее протекания через тонкие капилляры. В опытах Капицы чувствительность такого способа была значительно увеличена за счет того, что его прибор допускал протекание большего количества жидкости, чем пропускает тонкий капилляр. Это было достигнуто в опыте, в котором гелий II протекал по узкой щели между оптически плоскими стеклянными дисками, расстояние между которыми устанавливалось прокладками из слюды. При ширине щели 0,5 микрона гелий I протекал едва заметно, а при заполнении системы гелием II уровни выравнивались в течение нескольких секунд. Опыт привел к поразительному результату: оказалось, что вязкость гелия II во всяком случае не превышает 10>—9 пуаз (что почти в 10 000 раз меньше, чем вязкость наиболее легкоподвижного из известных веществ — газообразного водорода).

Отсюда Капица сделал смелый вывод, что в действительности гелий II течет как жидкость, вообще не имеющая вязкости, и предложил назвать это явление сверхтекучестью. Тогда же им было высказано предположение, что «сверхтеплопроводность» жидкого гелия представляет собой в действительности не его первичное свойство, а является следствием сверхтекучести, приводящей к легкому возникновению конвективных потоков.

>Рис. 1. Прибор для исследования тепловой струи в жидком гелии
>Сосуд 1 и соединенный с ним капилляр 2 образуют маленький дюаровский сосуд (с общей длиной около 9 см). Внутри сосуда находится нагреватель. Перед открытым концом капилляра висит легкое крылышко 3 на балансире 4, подвешенном на кварцевой нити. Сосуд заполнен жидким гелием, и вся система погружена в жидкий гелий. При нагревании жидкости в сосуде крылышко отклоняется