Kriechendes Helium und supraleitendes Quecksilber - scinexx | Das Wissensmagazin
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Kriechendes Helium und supraleitendes Quecksilber

Entdeckungen im Reich der Tiefsttemperaturen

Doch der Triumph war nur von kurzer Dauer, denn kurz darauf zeichnete sich bereits eine neue Herausforderung ab: Nach van der Waals’ Theorie sollte sich das leichte Edelgas Helium bei noch tieferen Temperaturen als Wasserstoff verflüssigen lassen, und zwar bei –268 Grad Celsius oder fünf Kelvin. Das Problem: Helium war nicht in genügend großen Mengen verfügbar. Dieses Mal hatte Kamerlingh Onnes die Nase vorn. Nach drei Jahren ausdauernder Arbeit gelang ihm am 10. Juli 1908 das entscheidende Experiment. Er kam damit dem absoluten Nullpunkt so nahe wie noch niemand vor ihm.

Johannes Diderik van der Waals und Heike Kamerlingh Onnes 1908 im Labor vor ihrem Helium-Verflüssiger © historische Aufnahme

Supraleitend und superfluid

1911, in dem Jahr, als Amundsen die norwegische Flagge am Südpol aufpflanzte, machte der niederländische Physiker eine weitere erstaunliche Entdeckung: Quecksilber verlor bei Kühlung mit flüssigem Helium plötzlich seinen elektrischen Widerstand; es wurde supraleitend.

Ein weiteres faszinierendes Phänomen beobachtete er in flüssigem Helium, das plötzlich die Gefäßwand hochkroch, aus Behältern tropfte, die eigentlich dicht sein sollten, oder ohne Antrieb in einem unendlichen Springbrunnen sprudeln konnte. Die Flüssigkeit hatte ihre innere Reibung verloren; sie war superfluid. 1913 wurde Heike Kamerlingh Onnes mit dem Nobelpreis für Physik geehrt.

Doch auch der niederländische Physiker stieß mit seinem Kühlverfahren an Grenzen: Bis zu seinem Tode im Jahr 1926 konnte er die Temperatur des Heliums noch bis zu 0,7 Kelvin absenken, indem er es unter stark erniedrigtem Druck verdampfen ließ. Aber weiter nach unten ging es nicht.

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PTB maßstäbe / Anne Hardy
Stand: 29.10.2010

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Wettlauf zum Nullpunkt
Annäherungsversuche an die absolute Kälte

Die tiefste Temperatur im Universum
Auf der Suche nach der absoluten Kälte

Kräftemessen im Kältelabor
Der Wettstreit von Dewar und Onnes

Kriechendes Helium und supraleitendes Quecksilber
Entdeckungen im Reich der Tiefsttemperaturen

Im Reich der Tieftemperaturmaschinen
Moderne Verfahren der Extrem-Kühlung

„Schockgefrieren“ von Atomkernen
Wie geht es weiter?

Meilensteine der Kälteforschung
Vom ersten Thermometer zum Fermionen-Kondensat

Diaschauen zum Thema

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