Tofauti kuu kati ya unyevu kupita kiasi na upitishaji wa maji kupita kiasi ni kwamba unyevu kupita kiasi ni mtiririko wa atomi za heliamu 4 katika kioevu ilhali upitishaji wa juu ni mtiririko wa chaji ya elektroni ndani ya kigumu.
Masharti ya unyevu kupita kiasi na utendakazi kupita kiasi ni matukio yanayohusiana ya mtiririko bila ukinzani, lakini yanafafanua mtiririko huu kwa mifumo tofauti.
Umiminika kupita kiasi ni nini?
Umiminika kupita kiasi ni sifa bainifu ya umajimaji ambao hauna mnato sifuri na unaoweza kutiririka bila kupoteza nishati ya kinetiki. Ikiwa tunachochea maji ya ziada, huwa na kuunda vortices ambayo huendelea kuzunguka kwa muda usiojulikana. Tunaweza kuona unyevu kupita kiasi unaotokea katika isotopu mbili za heliamu: heliamu-3 na heliamu-4. Tunaweza kusawazisha isotopu hizi mbili kwa kuzipunguza hadi kwenye halijoto ya cryogenic.
Umiminika kupita kiasi ni sifa ya hali nyingine mbalimbali za kigeni za maada zinazotokana na unajimu, fizikia ya nishati ya juu na uzito wa quantum. Nadharia kuhusu maji kupita kiasi ilitengenezwa na mwanafizikia wa Soviet Lev Landau pamoja na Isaak Khalatnikov. Hata hivyo, jambo hili liligunduliwa awali na Pyotr Kapitsa na John F. Allen katika heliamu ya kioevu.
Kielelezo 01: Heliamu Kimiminika ni Ugiligili wa Juu
Unapozingatia kioevu cha heli-4, unyevu wake wa ziada hutokea kwenye joto la juu sana ikilinganishwa na ile ya heliamu-3. Hii ni hasa kwa sababu atomi ya heliamu-4 ni chembe ya kifua, kwa mujibu wa mzunguko wake kamili wakati atomi ya heliamu-3 ni chembe ya fermion ambayo inaweza kuunda bosons tu kwa kuoanisha yenyewe kwa joto la chini. Zaidi ya hayo, wingi wa maji ya helium-3 ulikuwa msingi wa tuzo ya Noble katika fizikia mwaka wa 1996.
Superconductivity ni nini?
Superconductivity ni hali ya wingi ambapo nyenzo fulani huonyesha upitishaji wa hali ya juu katika mifumo mahususi ya sumaku na halijoto. Jambo hili liligunduliwa na Onnes mwaka wa 1911. Hata hivyo, hapakuwa na nadharia thabiti ya microscopic ambayo inaweza kuelezea kwa nini superconductivity hutokea wakati wa ugunduzi. Hata hivyo, Bardeen na Cooper walitoa karatasi inayosema msingi wa hisabati kwa utendakazi wa hali ya juu wa kawaida.
Ugunduzi wa superconductivity ulifanyika wakati wa utafiti wa sifa za usafirishaji za zebaki (Hg) katika halijoto ya chini. Onnes aligundua kwamba, chini ya joto la kuyeyusha la heliamu, (karibu 4.2 K), upinzani wa zebaki unashuka ghafla hadi sifuri. Lakini matarajio yalikuwa kwamba upinzani unaweza kwenda hadi sifuri au kutengana kwa joto la sifuri lakini sio kutoweka ghafla kwa joto la kawaida. Kutoweka huku kulionyesha hali mpya ya msingi na iligunduliwa kama sifa ya utendakazi bora zaidi.
Kuna tofauti gani kati ya Umeme Uliopita Juu na Utendaji Bora?
Umiminika kupita kiasi ni sifa bainifu ya umajimaji usio na mnato sifuri na unaoweza kutiririka bila kupoteza nishati ya kinetiki. Superconductivity ni jambo la kiasi ambapo nyenzo fulani huonyesha upitishaji wa hali ya juu katika mifumo mahususi ya sumaku na halijoto. Tofauti kuu kati ya unyevu kupita kiasi na upitishaji maji kupita kiasi ni kwamba unyevu kupita kiasi ni mtiririko wa atomi za heliamu 4 katika kioevu ilhali upitishaji wa ubora wa juu ni mtiririko wa chaji ya elektroni ndani ya kigumu.
Infografia ifuatayo inachunguza tofauti kati ya unyevu kupita kiasi na upitishaji wa ubora katika umbo la jedwali.
Muhtasari – Unyevu mwingi dhidi ya Utendaji Bora
Umiminika kupita kiasi ni sifa bainifu ya umajimaji usio na mnato sifuri na unaoweza kutiririka bila kupoteza nishati ya kinetiki. Superconductivity ni jambo la kiasi ambapo nyenzo fulani huonyesha upitishaji wa hali ya juu katika mifumo mahususi ya sumaku na halijoto. Tofauti kuu kati ya unyevu kupita kiasi na upitishaji maji kupita kiasi ni kwamba unyevu kupita kiasi ni mtiririko wa atomi za heliamu 4 katika kioevu ilhali upitishaji wa ubora wa juu ni mtiririko wa chaji ya elektroni ndani ya kigumu.
