Supraleitung, unendliche Leitfähigkeit eines Materials.

Alle Materialien haben normalerweise einen mehr oder weniger großen elektrischen Widerstand, der einem durch sie fließenden elektrischen Strom Grenzen setzt. Diesen Widerstand kann man sich als eine Art Reibungswiderstand der ►Elektronen - Stromteilchen - bei ihrer Bewegung durch das Atomgitter vorstellen. Er führt dazu, dass sich das Material beim Stromfluss erhitzt und dem Strom Energie entzieht.

Ewiger Strom

Supraleitende Materialien verlieren unterhalb einer bestimmten Temperatur ihren elektrischen Widerstand völlig. Theoretisch kann ein Strom in einem solchen Material unendlich lange zirkulieren, ohne je Energie zu verlieren. In der Praxis sorgt das Magnetfeld, das sich um jeden Stromkreis aufbaut, dafür, dass die Supraleitung ab einer bestimmten Stromstärke zusammenbricht. Dennoch wird Supraleitung industriell genutzt, um mit Spulen aus tiefgekühlten Drähten besonders starke und verlustfreie Elektromagnete und Elektromotoren zu konstruieren.

Supraleitung ist ein Phänomen der ►Quantentheorie und basiert auf der Kopplung von je zwei Elektronen zu einem sogenannten Cooper-Paar, welches sich völlig reibungsfrei im Material bewegen kann. Eine solche quantenmechanische Kopplung von Elementarteilchen bezeichnet man auch als Verschränkung. Sie bewirkt eine ganze Reihe von seltsamen Effekten und ist Grundlage des ►Quantencomputers. Die in den 1990er Jahren entdeckte Hochtemperatur-Supraleitung ist nicht durch Cooper-Paare erklärbar, sondern basiert auf einem anderen, noch unbekannten Mechanismus.

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