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水銀をマイナス269度まで冷やすと、電気抵抗が消える

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更新日:2026-10-31

電線を冷やすと、電気は流れやすくなる。では、限界まで冷やしたらどうなるのか。1911年のオランダで、物理学者ヘイケ・カメルリング・オネスはその答えを探していた。

オネスの研究室には、特別な武器があった。1908年に実現したヘリウムの液化技術だ。これによって、普通の冷却方法では到底届かない極低温を扱えるようになった。水銀の電気抵抗を測る実験は、その技術があって初めて可能だった。

水銀を約4.2ケルビン、摂氏でおよそマイナス269度まで冷やしたとき、抵抗はゆっくり小さくなり続けたのではなかった。ある温度を境に、測定上ほとんどゼロになったのである。まるで別の状態の物質に切り替わったかのような変化だった。

これが、超伝導の発見だ。電気抵抗がなくなれば、電流を流し続けても通常の抵抗による熱損失が生じない。しかし何でも魔法のように使えるわけではない。超伝導には温度や磁場、流せる電流の限界があり、維持するための冷却にも費用がかかる。

後に超伝導体は、MRIに使われる強力な磁石などへ応用された。しかも、その後に見つかったマイスナー効果によって、単に抵抗の小さい金属とは違う物理状態だと分かった。

水銀を冷やしたら、予想の延長上にあるもっと小さな抵抗ではなく、抵抗そのものが消える現象が現れた。超伝導の研究は、その急な変化から始まった。

REFERENCES

参考文献・出典

  1. Explaining Mercury's Superconductivity, 111 Years Later ↗American Physical Society
  2. Heating up of Superconductors ↗American Physical Society

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