Заслуга в открытии сверхпроводимости принадлежит голландскому физику Хейке Камерлингу Оннесу. В 1911 году он изучал электрические свойства ртути и обнаружил, что ее электрическое сопротивление полностью исчезает, когда температура опускается ниже 4,2 Кельвина (-268,9 C). Чтобы подтвердить этот результат, Оннес подал электрический ток на образец переохлажденной ртути. После этого он прекратил подачу, но ток сохранялся в ртути не ослабевая. Это подтвердило отсутствие электрического сопротивления и открыло возможности для будущих применений сверхпроводимости.
Физики десятилетиями пытались понять природу этого явления и то, что его вызывает. Выяснилось, что многие элементы и материалы становятся сверхпроводящими при охлаждении ниже определенной критической температуры.
В 1933 году физики Вальтер Мейснер и Роберт Оксенфельд обнаружили, что сверхпроводники «отталкивают» любые близлежащие магнитные поля, то есть слабые магнитные поля не могут проникнуть глубоко внутрь сверхпроводника. В 1950 году физики-теоретики Лев Ландау и Виталий Гинзбург опубликовали теорию о том, как работают сверхпроводники. Несмотря на успех в предсказании свойств сверхпроводников, их теория описывала лишь макроуровень, и было непонятно, что происходит на микроуровне. Наконец в 1957 году физики Джон Бардин, Леон Н. Купер и Роберт Шриффер разработали полную микроскопическую теорию сверхпроводимости.
Более чем за 100 лет немало ученых приложили руку к тому, чтобы сверхпроводимость начала работать на благо человечества. В современной жизни мы сталкиваемся с этим явлением даже тогда, когда особо не задумываемся об этом. Для создания сильных магнитных полей, используемых в магнитно-резонансной томографии (МРТ) и ядерно-магнитно-резонансной томографии (ЯМРТ), в аппаратах используются мощные электромагниты. Они бы расплавили обычные металлы из-за тепла, возникающего даже при небольшом сопротивлении. Однако у сверхпроводников нет электрического сопротивления, поэтому мы можем лечь в аппарат МРТ и в итоге получить результаты исследования, нужные для какого-либо лечения.
Сверхпроводящие электромагниты используют в поездах на магнитной подушке, экспериментальных термоядерных реакторах и лабораториях ускорителей частиц высоких энергий. Еще сверхпроводники используются для питания рельсовых и катушечных пушек, базовых станций сотовой связи, быстрых цифровых схем и детекторов частиц. Если нужно очень сильное магнитное поле или электрический ток, но не стоит цель расплавить оборудование, то обязательно нужен сверхпроводник.
