ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ/ಅತಿಶೀತಶಾಸ್ತ್ರ
ಅತಿಶೀತಶಾಸ್ತ್ರ
	
ಅತಿಶೀತೋತ್ಪಾದನೆ, ಅದರ ಮಾಪನ, ಅತಿಶೀತಾವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ವಿವರಣೆಯನ್ನೊಳಗೊಂಡಿರುವ ಶಾಸ್ತ್ರ (ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ಸ್: ಲೋಟೆಂಪರೇಚರ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್). ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ನಡೆಸುವ ಅಧ್ಯಯನ ಅತಿಶೀತಶಾಸ್ತ್ರದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿದೆ. ನಿಖರವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಕುದಿಬಿಂದುವಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣತೆಗೆ ಸೇರಿದ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಇದರಲ್ಲಿ ಗಣಿಸುತ್ತಾರೆ.
	
ಅತಿಶೀತೋತ್ಪಾದನೆ: ಅತಿಕನಿಷ್ಠ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಸೃಜಿಸುವ ಕಾರ್ಯ ಒಂದು ಸಾಹಸವೇ ಆಗಿದೆ. ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣತೆಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಕುರಿತು ಆಮನ್‍ಟನ್ಸ್ ನಡೆಸಿದ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಂದ ನಿರಪೇಕ್ಷ ಶೂನ್ಯಾಂಶ-2730 ಸೆಂ.ಗ್ರೇ. ಎಂದು ಮೊದಲಬಾರಿಗೆ ತಿಳಿಸಿದ. ಮುಂದೆ ಉಷ್ಣಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ ಭದ್ರ ತಾತ್ತ್ವಿಕ ತಳಹದಿಯ ಪ್ರಕಾರ ಇದರ ನಿಖರವಾದ ಬೆಲೆ-273.160 ಸೆಂ.ಗ್ರೇ. ಎಂದು ಸ್ಥಿರವಾಯಿತು. ಇದನ್ನು ಕೆಲ್ವಿನ್ನನ ನಿರಪೇಕ್ಷ (ಆ್ಯಬ್‍ಸೊಲ್ಯೂಟ್) ಉಷ್ಣಚಲನಮಾಪಕದಲ್ಲಿ (ಅಥವಾ ಸರಳವಾಗಿ ನಿರಪೇಕ್ಷ ಉಷ್ಣತಾಮಾಪಕದಲ್ಲಿ) 00 ಕೆಲ್ವಿನ್ ಅಥವಾ 00 ಏ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತಾರೆ. ಈ ಮಾಪಕದಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಕುದಿಬಿಂದುವಿನ ಉಷ್ಣತೆ 373.160 ಏ (1000 ಸೆಂ. ಗ್ರೇ.) ಅತಿಶೀತವನ್ನುಂಟುಮಾಡುವುದೆಂದರೆ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಆಮ್ಲಜನಕ, ಗಾಳಿ ಹಾಗೂ ಶಾಶ್ವತ ಅನಿಲಗಳೆಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಜಲಜನಕ, ಹೀಲಿಯಂಗಳನ್ನು ದ್ರವೀಕರಿಸುವುದು ಎಂದು ತಿಳಿಯುತ್ತೇವೆ. ಈ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ನೆರವೇರಿಸುತ್ತೇವೆ. 1. ಬಾಹ್ಯ ಕೆಲಸವನ್ನು ಮಾಡುವ ಸಮೋಷ್ಣವಿಕಾಸವಿಧಾನ (ಏಡಿಯಾಬಿಟಕ್ ಎಕ್ಸ್‍ಪ್ಯಾನ್ಷನ್) 2. ಜೌಲ್-ಕೆಲ್ವಿನ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಆಧರಿಸುವ ನಿಯಂತ್ರಕ ಕವಾಟವಿಕಾಸ (ಥ್ರಾಟಲ್ ಎಕ್ಸ್‍ಪ್ಯಾನ್ಷನ್) ವಿಧಾನ.
	
ಈ ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿಯೂ ದ್ರವೀಕರಿಸಬೇಕಾದ ಅನಿಲವನ್ನು ಮೊದಲು ಸಮತಾಪಸಂಪೀಡನೆಗೆ (ಐಸೊಥರ್ಮಲ್ ಕಂಪ್ರೆಶನ್) ಒಳಪಡಿಸಲಾಗುವುದು. ಅನಂತರ, ಮೊದಲನೆಯ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ, ಅವಧಿಕ (ಕ್ರಿಟಿಕಲ್) ಉಷ್ಣತೆಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣತೆಗೆ ಇಳಿಸಿದ ಅನಿಲವನ್ನು ಉಷ್ಣತೆ ಹೊರಕ್ಕೆ ಹೋಗದೆ ಮತ್ತು ಒಳಕ್ಕೆ ಬರದೆ ಇರುವಂತೆ ಏರ್ಪಡಿಸಿ ಸಮೋಷ್ಣದಲ್ಲಿ ಸ್ವಚ್ಛಂದವಾಗಿ ವಿಕಾಸವಾಗಲು ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಕೆಲಸವನ್ನು ಮಾಡಲು ಬಿಡುತ್ತಾರೆ. ಆಗ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿನ ಆಕರ್ಷಣಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಬಿಡಿಸಿಕೊಂಡು ವಿಕಾಸವಾಗಲು ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಬೇಕಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅನಿಲ ಅದರ ಅಂತಃಶಕ್ತಿಯಿಂದಲೇ ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗುವುದು. ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿ ಅದರ ಉಷ್ಣತೆ ಇಳಿಮುಖವಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಪೀಡನೆಗೆ ಒಳಪಟ್ಟ ಅನಿಲವನ್ನು ವಿಪರ್ಯ ಉಷ್ಣತೆಗಿಂತ (ಇನ್ವರ್ಷನ್ ಟೆಂಪರೇಚರ್) ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣತೆಗೆ ಇಳಿಸಿ, ರೇಷ್ಮೆ ಎಳೆಗಳನ್ನೊಳಗೊಂಡ ಕವಾಟದ (ವಾಲ್ವ್) ಮೂಲಕ ವಿಕಾಸಗೊಳ್ಳಲು ಬಿಡುತ್ತಾರೆ. ಹೀಗೆ ಸಣ್ಣರಂಧ್ರದ ಮೂಲಕ ಧಾವಿಸುವ ಅನಿಲದ ಉಷ್ಣತಾಪಾತ ಬಾಯಿಲ್ ನಿಯಮದ ಅತಿಕ್ರಮಣ ಮತ್ತು ಅಣುಗಳ ಅಂತರಾಕರ್ಷಣಶಕ್ತಿಯನ್ನು (ಇಂಟರ್ ಮೊಲೆಕ್ಯುಲರ್ ಅಟ್ರ್ಯಾಕ್ಷನ್) ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಿದ ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿಸುವುದರಿಂದ ಕ್ರಮಶಃ ಅತಿಕನಿಷ್ಠ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಮುಟ್ಟಬಹುದು.
	
ಅತಿಶೀತೀಕರಣದ ಸಾಮಾನ್ಯ ತತ್ತ್ವ: ಉಷ್ಣ ನಿಯಮರಹಿತಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಒಂದು ಶಕ್ತಿ. ಯಾವುದಾದರೂ ಒಂದು ಭೌತಿಕ ವಸ್ತುವಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಿಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ (ಮೈಕ್ರೊ ಯೂನಿಟ್ಸ್) ಇರುವ ಶಕ್ತಿ ಒಂದು ಕನಿಷ್ಠ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯ ಪೂರ್ಣಾಂಕ ಅಪವತ್ರ್ಯವಾಗಿದೆ. ಅಂದರೆ ವಸ್ತುವಿನ ಅಣುಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೊತ್ತದ ಶಕ್ತಿಗಳ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ (ಎನರ್ಜಿ ಲೆವೆಲ್ಸ್) ಮಾತ್ರ ಇರಬಲ್ಲುವು. ವಿವಿಧ ಅಣುಗಳ ಹಂತ ವಿವಿಧವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಿಧದ ನಿಯಮ ರಾಹಿತ್ಯವಿರುವುದು. ಇಂಥ ನಿಯಮರಹಿತಸ್ಥಿತಿಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಉಷ್ಣಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಅಲಭ್ಯತೆ (ಎನ್‍ಟ್ರೊಪಿ) ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ನಿರಪೇಕ್ಷಶೂನ್ಯದಲ್ಲಿ (00 ಏ) ಅಣುಗಳು ಪೂರ್ಣ ನಿಯಮಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಆಗ ಅಲಭ್ಯತೆ ಸೊನ್ನೆ. ಉಷ್ಣತೆ ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆ ಆದಂತೆ ಎನ್‍ಟ್ರೊಪಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗೊಳ್ಳುವುದು.
	
ಒಂದು ವಸ್ತುವನ್ನು ಅಥವಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು (ಸಿಸ್ಟಮ್) ಪರಿಶೀಲಿಸಿದರೆ, ಈ ಹಿಂದೆ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಅದರ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಿಭಾಗಗಳು ವಿವಿಧ ಶಕ್ತಿ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉಷ್ಣತೆ ಖಿ0ಏ ಆಗಿರುವಾಗ ಅದರ ಬಹುಪಾಲು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಿಭಾಗಗಳು ಞಖಿ ಶಕ್ತಿ ಹಂತದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. (ಞ ಯ ಬೋಲಟ್ಸ್‍ಮಾನ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ). ಕೆಲವೇ ವಿಭಾಗಗಳು ಮಾತ್ರ ಞಖಿ ಯ ಎರಡು ಪಕ್ಕದ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಸಮೋಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬಾಹ್ಯವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ ಒಳಪಡಿಸಿದಾಗ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಿಭಾಗಗಳ ಶಕ್ತಿಹಂತಗಳ ಅಂತರ ಕಡಿಮೆ ಆಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಅವು ಕ್ರಮಸ್ಥಿತಿಗೆ ಬರುತ್ತವೆ. ಇದರಿಂದ ಅಲಭ್ಯತೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ. ಈಗ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸಮೋಷ್ಣವಾಗಿ ಮೊದಲಿನ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ತಂದಾಗ ಹಂತಗಳ ಅಂತರ ಮೊದಲಿನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬೇರೆ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ದೂರಮಾಡುವುದರಿಂದ ಅಲಭ್ಯತೆ ಅಥವಾ ನಿಯಮಸ್ಥಿತಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಹೊಂದುವುದಿಲ್ಲ. ಹಳೆಯ ಶಕ್ತಿಹಂತಗಳ ಅಂತರದಲ್ಲೇ ಅಲಭ್ಯತೆ ಇಳಿದಿರುವುದರಿಂದ ಉಷ್ಣತೆ ಇಳಿದಂತಾಯಿತು. ಕೀಸಮ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಮರ್ಲಿಂಗ್ ಓನ್ಸ ಎಂಬುವರು ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ತಲುಪಿದ ಅತ್ಯಂತ ಕನಿಷ್ಠ ಉಷ್ಣತೆ 0.830 ಏ. ಹೀಲಿಯಂ ದ್ರವವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಕುದಿಸಿ ಘನೀಕರಿಸಿದುದರಿಂದ ಈ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ತಲುಪಿದರು.
	
ಸಮೋಷ್ಣಕಾಂತಾಕರ್ಷಕ ವಿಧಾನ (ಏಡಿಯಾಬೆಟಿಕ್ ಡೀಮೆಗ್ನೆಟೈಸೇಷನ್ ಮೆಥಡ್): 1926ರಲ್ಲಿ ಡಿಬಾಯ್ ಮತ್ತು ಜೀಯಾಕ್ ಎಂಬುವರು ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಸೂಚಿಸಿದರು. ಇದು ಅವಕಾಶಕ್ರಮವನ್ನು (ಸ್ಪೇಸಿಯಲ್ ಆರ್ಡರ್) ದಾಟಿ ಅಣು ದ್ವಿಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಏಕದಿಙ್ಮುಖವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುವುದನ್ನವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಅನುಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತು (ಪ್ಯಾರಾಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಸಬ್‍ಸ್ಟೆನ್ಸ್) ಆಗಿರುವ ಗಾಡೋಲೀನಿಯಂ ಸಲ್ಫೇಟನ್ನು ಸಮಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಬಲ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಒಳಪಡಿಸುವುದು ಮೊದಲ ಹೆಜ್ಜೆ. ಇದರಿಂದ ದ್ವಿಧ್ರುವಗಳು ಏಕಮುಖವಾಗುತ್ತವೆ ನಿಯಮಸ್ಥಿತಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ. ಅಲಭ್ಯತೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ. ಅನುಕಾಂತವಸ್ತುವನ್ನು ತಂಪುಗೊಳಿಸಿ ಅತಿಕ್ಷಿಪ್ರವಾಗಿ ಸಮೋಷ್ಣಕಾಂತಾಕರ್ಷಣಕ್ಕೆ ಒಳಪಡಿಸಿದರೆ ಉಷ್ಣತೆ ಬಹಳವಾಗಿ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಬಲವಾದ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಆರಂಭಪೂರ್ವ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣತೆ (ಪ್ರೀ ಕೂಲಿಂಗ್) ಇರಬೇಕು. ಕಾಂತಾಪಕರ್ಷಕ ವಿಧಾನದಿಂದ ಪಡೆದಿರುವ ಕನಿಷ್ಠ ಉಷ್ಣತೆ 0.00140 ಏ. ಎರಡು ಅನುಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದ ಕನಿಷ್ಠ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ತಗ್ಗಿಸಬಹುದು. ಪರಮಾಣುಬೀಜಭ್ರsಮಣದಲ್ಲೂ (ಸ್ಪಿನ್) ಅನುಕಾಂತತೆ ಇರುವುದನ್ನು ಶುಬ್ನಿಕೊವ್ ಮತ್ತು ಲಜûರೊವ್ 1936ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು. ಬೀಜಾನುಕಾಂತತೆಯ ಉಪಯೋಗದಿಂದ ಸೈಮನ್ ಮತ್ತು ಕುರ್ಟಿಯವರು 1956ರಲ್ಲಿ 0.000160 ಏ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ತಲುಪಿದರು.
	
ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಕೆಲಸಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಆ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಕಾಲ ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಒಂದು ವಿಶೇಷರೀತಿಯ ದೀವಾರ್ ಜಾಡಿಯನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ಜಾಡಿಯ ಸುತ್ತ ನಿರ್ವಾತ ಆವರಣವಿರುತ್ತದೆ; ಮತ್ತು ಹೊರಸುತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಹೀಲಿಯಂ ದ್ರವ ಇರುತ್ತದೆ.
	
ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಪೂರ್ವಕ್ರಮಗೊಳಿಸಿದ ಹಬೆ ಒತ್ತಡ ಉಷ್ಣತಾಮಾಪಕ, ಕ್ಯೂರಿ ನಿಯಮವನ್ನಾವರಿಸಿದ ಅನುಕಾಂತೀಯ ಉಷ್ಣತಾಮಾಪಕಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ.
	
20ನೆಯ ಶತಮಾನದ ಆದಿಭಾಗದವರೆಗೆ ಸ್ವೀಕೃತವಾಗಿದ್ದವೆಷ್ಟೋ ತತ್ತ್ವಗಳು ಅತಿಶೀತೋತ್ಪಾದನಾನಂತರ ತಮ್ಮ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯವನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಂಡುವು. ಅತಿಶೀತಾವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಸ್ಥಿತಿ ಬದಲಾಗಿ ಅದು ಹಲವಾರು ಹೊಸ ಗುಣಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು.
	
ಅತಿಶೀತಾವಸ್ಥೆಯ ಗ್ರಾಹ್ಯೋಷ್ಣ (ಸ್ಪೆಸಿಫಿಕ್ ಹೀಟ್): ಡ್ಯೂಲಾಂಗ್ ಮತ್ತು ಪೆಟಿಟ್ ನಿಯಮದ ಮಹತ್ತ್ವ ಅತಿಶೀತವಲಯದಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಅವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಗ್ರಾಹ್ಯೋಷ್ಣ ಕ್ರಮೇಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿ ಸೊನ್ನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.
	
ಕಾಂತೀಯ ಪರಿಣಾಮ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಇಫೆಕ್ಟ್): ಸ್ನೋಕ್, ವರ್‍ವೇ, ನೀಲ್ - ಇವರು ವೀಕ್ಷಿಸಿದ ವಿರೋಧಿ ಫೆರ್ರೊಕಾಂತತ್ವ ಅಯಸ್ಕಾಂತೀಯತೆ (ಆ್ಯಂಟಿಫೆರ್ರೊಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಸಂ) ಮತ್ತು ಫೆರ್ರಿಕಾಂತತ್ವದ ಕಾರಣ ಅತಿಶೀತಾವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ನಿಯಮಸ್ಥಿತಿಯೇ. ಕಾಂತಧ್ರುವಗಳ ಅಂತಃಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ನಿರ್ದೇಶಿತವಾದ ವಿವಿಧ ಕ್ರಮಗಳು ಈ ಎರಡು ರೀತಿಯ ಕಾಂತತ್ವಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. 
	
ಅತಿಪ್ರವಾಹಿತ್ವ (ಸೂಪರ್ ಫ್ಲೂ ಇಡಿಟಿ): ಓನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಡಾನಾ ಎಂಬುವರು ದ್ರವೀಕೃತ ಹೀಲಿಯಂ ಬಗ್ಗೆ ಪ್ರಯೋಗ ನಡೆಸುತ್ತಿದ್ದಾಗ 2.20 ಏ ಯಲ್ಲಿ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಗ್ರಾಹ್ಯೋಷ್ಣಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯತಿಕ್ರಮವನ್ನು ಕಂಡರು. ಈ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಕುದಿಯುವ ಹೀಲಿಯಂ ಸ್ತಬ್ಧವಾಯಿತು. ಕೀಸಮ್ ಇದೊಂದು ಮೂಲಭೂತ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಸೂಚನೆ ಇರಬಹುದೆಂದು ತಿಳಿಸಿದ. ತೀವ್ರ ಸಂಶೋಧನೆಯಿಂದ ದ್ರವೀಕೃತ ಹೀಲಿಯಂನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಹೊಸ ಬಗೆಯ ಹೀಲಿಯಂ ಅನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಯಿತು. ಹೀಲಿಯಂ II ಎಂದು ಕರೆಯಲಾದ ಈ ಹೊಸ ರೂಪಕ್ಕೆ ಅತ್ಯಾಶ್ಚರ್ಯಕರ ಗುಣಗಳಿವೆ. 

ಚಿತ್ರ-1

ಅದು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣವಾಹಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಪ್ರನಾಳದಲ್ಲಿ (ಟೆಸ್ಟ್‍ಟ್ಯೂಬ್) ಹೀಲಿಯಂ ಅನ್ನು ತುಂಬಿ ಅದನ್ನು ಹೀಲಿಯಂ ತುಂಬಿದ ಪಾತ್ರೆಯಲ್ಲಿ ಅದ್ದಿದಾಗ, ಪ್ರನಾಳದಲ್ಲಿ ಮಟ್ಟ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದರೆ ಪಾತ್ರೆಯ ಹೀಲಿಯಂ ಪ್ರನಾಳದಲ್ಲಿ ಗೋಡೆಯಂಚಿನಲ್ಲಿ ಏರಿ ಒಳಗೆ ಇಳಿದು ಆ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಪಾತ್ರೆಯ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಲಿಯಂ ತುಂಬಿದ ಪ್ರನಾಳವನ್ನು ಹೀಲಿಯಂ ಪಾತ್ರೆಯ ಮೇಲೆ ಹಿಡಿದಾಗ ಪ್ರನಾಳದ ಹೀಲಿಯಂ ಗೋಡೆಯ ಅಂಚಿನಲ್ಲಿ ಹರಿದು ಪಾತ್ರೆಗೆ ಬೀಳುತ್ತದೆ. ಈ ಹೊಸ ದ್ರವರೂಪಕ್ಕೆ (ಹೀಲಿಯಂ II) ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯೇ (ವಿಸ್ಕಾಸಿಟಿ) ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಅದು ಅತ್ಯಲ್ಪವ್ಯಾಸದ ನಳಿಕೆಯಲ್ಲೂ ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರವಹಿಸಬಲ್ಲುದು. U-ಆಕಾರದ ಕೊಳವೆಯಲ್ಲಿ ಕುರುಂದದ ಪುಡಿ (ಎಮರಿಪೌಡರ್) ತುಂಬಿ ಹೀಲಿಯಂ ತುಂಬಿದ ಪಾತ್ರೆಯೊಳಗೆ ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಮುಳುಗಿಸಿಟ್ಟು ಕೊಳವೆಯ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಬೆಳಕು ಬೀಳುವಂತೆ ಮಾಡಿದರೆ ಹೀಲಿಯಂ ಹೊರಚಾಚಿದ ನಳಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಚಿಲುಮೆಯಂತೆ ಮೇಲೆ ಏರುತ್ತದೆ. ಉಷ್ಣಶಕ್ತಿ ಹೀಲಿಯಂ IIರ ಚಲನಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡುವುದೇ ಇದರ ಕಾರಣ. ಉಷ್ಣತೆಯ ಏರಿಳಿತವನ್ನುಂಟುಮಾಡಿದಾಗ ಅದಕ್ಕನುಗುಣವಾಗಿ ಹೀಲಿಯಂ IIರಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡದ ಏರಿಳಿತ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಒತ್ತಡದ ಏರಿಳಿತದ ಪರಿಣಾಮವೇ ಚಿಲುಮೆ. 
	
ಲಾಂಡೋ, ಕಪೀತ್ವಾ, ತಿಸ್ಜಾ, ಅನ್ಸಾಗರ್, ಲಿಫ್‍ಶಿಟ್ಜ್, ಫೀಮಾನ್ ಈ ವಿe್ಞÁನಿಗಳು ಹೀಲಿಯಂನ ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದ ಗುಣಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಗಣಿತ ತತ್ತ್ವವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಯಾವುದಾದರೂ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಹೀಲಿಯಂ ದ್ರವ ಅತಿ ಪ್ರವಾಹಿ ಹೀಲಿಯಂ II ಮತ್ತು ಸಾಧಾರಣ ದ್ರವಹೀಲಿಯಂಗಳ ಮಿಶ್ರಣವಾಗಿರುವುದೆಂದು ದ್ವಿಪ್ರವಾಹೀತತ್ವ (ಟೂ ಫ್ಲೂಯ್‍ಡ್ ಥಿಯೋರಿ) ಪ್ರತಿಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.  2.20 ಏ- 00 ಏ ವರೆಗೆ ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅತಿಪ್ರವಾಹೀ ಹೀಲಿಯಂ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಬೋಸ್-ಐನ್‍ಸ್ಟೀನ್ ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ ಇದೇ ಅಣುಗಳ ಸಾಂದ್ರೀಕರಣ.
	
ಅತಿವಾಹಕತ್ವ (ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿ): ಪಾದರಸದ ವಿದ್ಯುನ್ನಿರೋಧವನ್ನು ಅತಿಶೀತಾವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಮರ್ಲಿಂಗ್‍ಓನ್ಸನು ಅಳೆಯುತ್ತಿದ್ದ (1911). 4.20 ಏ ಯಲ್ಲಿ ಅದು ವಿದ್ಯುನ್ನಿರೋಧತ್ವವನ್ನು ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಕಳೆದುಕೊಂಡಿತು. ಈ ಅಸಾಧಾರಣ ಅಂಶವನ್ನು ಓನ್ಸ್ ಗಮನಿಸಿದ. ಅವನು ನಿಯತಪ್ರಮಾಣದ ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಅತಿವಾಹದ ತವರದ ತಂತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರವಹಿಸಿ ಆ ತಂತಿಯ ನಿರೋಧತ್ವವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದ. ಹಾಗೆ ಪ್ರವಹಿಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಮೊದಲಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿಯೇ ಇತ್ತು. ಇದೇ ಚಿರವಿದ್ಯುತ್ (ಪರ್ಸಿಸ್ಟೆಂಟ್ ಕರೆಂಟ್).
	
ಇದುವರೆಗೆ ನಡೆಸಿದ ಸಂಶೋಧನೆಗಳಿಂದ ಇಪ್ಪತ್ತೆರಡು ಮೂಲಧಾತುಗಳು ಅತಿವಾಹಕಗಳಾಗಬಲ್ಲವೆಂದು ತಿಳಿದಿದೆ. ಕೆಲವು ಅಂತರ್ಲೋಹ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು 170 ಏ ವರೆಗೂ ಅತಿವಾಹಕಗಳಾಗಿರಬಲ್ಲುವು. ಅತಿವಾಹಕಗಳಲ್ಲದ ಚಿನ್ನ ಮತ್ತು ಬಿಸ್ಮತ್‍ಗಳ ಮಿಶ್ರಣ ಅತಿವಾಹಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹಾಗೆಯೇ ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಂ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲಗಳ ಮಿಶ್ರಣ ಅತಿವಾಹಕ.
	
ಪ್ರತಿವಸ್ತುವೂ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಉಷ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ತಲಪುವಾಗ ಅತಿವಾಹಕತ್ವವನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಸೊನ್ನೆಯಲ್ಲಿದ್ದಾಗ, ಅತಿವಾಹಕತ್ವ ಖಿಛಿ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ನಾಶವಾದರೆ ಆಗ ಖಿಛಿ ಯನ್ನು ಅವಧಿಕ (ಕ್ರಿಟಿಕಲ್) ಉಷ್ಣತೆಯೆನ್ನುತ್ತಾರೆ; ಉಷ್ಣತೆ ಸೊನ್ನೆಯಲ್ಲಿದ್ದಾಗ, ಅತಿವಾಹಕತ್ವ ಊಛಿ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ನಾಶವಾದರೆ ಆಗ ಊಛಿ ಯನ್ನು ಅವಧಿಕ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವೆನ್ನುತ್ತಾರೆ. 
	
ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿರುವ ಲೋಹದ ಗೋಳ ಅತಿವಾಹಕತ್ವವನ್ನು ಹೊಂದಿದೊಡನೆ ಅದರಲ್ಲಿ ಪ್ರವಹಿಸುವ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಹೊರದೂಡಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಒಂದು ಹೊಸ ವಿಚಾರವನ್ನು ಮೈಸ್ನರ್ ಮತ್ತು ಓನ್‍ಫೀಲ್ಡ್ ವಿe್ಞÁನಿಗಳು ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು. ಇದರ ಮೊದಲು ಕಾಂತೀಯದ್ವಿಧ್ರುವ ಉಂಟಾಗುವುದೆಂದು ನಂಬಲಾಗಿತ್ತು. ತಾತ್ತ್ವಿಕ ತಳಹದಿಯ ಮೇಲೆ ಇದನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನ ನಡೆಯಿತು. ಮೊದಲಿಗೆ ಮೈಸ್ನರ್ ಪರಿಣಾಮಾಧಾರಿತ ಅತಿವಾಹಕತ್ವದ ಉಣ್ಣಚಲನಸೂತ್ರಗಳನ್ನು ಗಾರ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಸಿಮಿರ್ ವಿe್ಞÁನಿಗಳು ತಿಳಿಸಿದರು. ಇವುಗಳಿಂದ ಕೆಲವು ವಿಚಾರಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಮುಂದೆ ನಾಜಿó ಜರ್ಮನಿಯಿಂದ ನಿರಾಶ್ರಿತರಾಗಿ ಲಂಡನ್ನಿಗೆ ಬಂದ ಫ್ರಿಟ್ಜ್ ಮತ್ತು ಹೀನ್ಜ್ ಸಹೋದರರು ಮ್ಯಾಕ್ಸ್‍ವೆಲ್‍ನ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯತತ್ತ್ವಗಳನ್ನು (ಮಾಕ್ಸ್‍ವೆಲ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಥಿಯೊರಿ) ಮಾರ್ಪಡಿಸಿ ಇದನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದರು. ಇವೇ ಲಂಡನ್ ಸಮೀಕರಣಗಳು. ಅತಿವಾಹಕತ್ವದ ಸಮಾಂಗತ್ವವನ್ನು (ಸಿಮೆಟ್ರಿ) ಬಿಡಿಸಿ ತೋರಿಸಿದುವು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಸಂಗಡ ಒಂದು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಆಸ್ಥಿರ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಮಾತ್ರ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹ ಸಾಧ್ಯ. ಈ ತತ್ತ್ವ ಚಿರವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಆಳವನ್ನು (ಸ್ಕಿನ್ ಡೆಪ್ತ್) ವಿವರಿಸಬಲ್ಲುದು. ಆದರೆ ಕೆಲವು ಧಾತುಗಳು ಮಾತ್ರ ಅತಿವಾಹಕತ್ವ ಹೊಂದಿರುವುದರ ಕಾರಣವನ್ನು ಇದು ವಿವರಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಲಿಲ್ಲ.
	
ಮುಂದೆ ಬಾರ್ಡೀನ್, ಕೂಪರ್, ಷೀಫರ್ ಮತ್ತು ಬೋಗಲ್ಯುಬೊವ್ ವಿe್ಞÁನಿಗಳು ಶಕಲ ಸಿದ್ಧಾಂತದ (ಕ್ವಾಂಟಂ ಥಿಯೊರಿ) ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಅತಿವಾಹಕತ್ವವನ್ನು ವಿವರಿಸಿದರು. ಇದರ ಸಾರವಿಷ್ಟು- ಪರಮಾಣುಜಾಲದ ಮಾಧ್ಯಮದ (ಅಟಾಮಿಕ್ ಲ್ಯಾಟ್ಟಿಸ್) ಮೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳ ಪರಸ್ಪರ ತರಂಗಗಳ ಮೇಲೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳು ತೇಲಿಕೊಂಡು ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಇದರಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಗಳ ನಡುವೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುಜಾಲದ ನಡುವೆ ಉಂಟಾಗುವ ಘರ್ಷಣೆಯ ಫಲವಾದ ವಿದ್ಯುನ್ನಿರೋಧವಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ತತ್ತ್ವ ಒಂದು ಅತಿವಾಹಕ ಬಳೆಯಲ್ಲಾಗುವ (ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ರಿಂಗ್) ಹೊನಲಿನ (ಫ್ಲಕ್ಸ್) ಶಕಲವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ವಿವರಿಸಬಲ್ಲುದು. ಇದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಸಾಧಿತವಾಗಿದೆ.
	
ಅತಿವಾಹಕಗಳನ್ನು ಅತಿಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನುಂಟುಮಾಡಲು, ಬಾಹ್ಯಾಂತರಿಕ್ಷದಿಂದ ರೇಡಿಯೋ ದೂರದರ್ಶಕಗಳು ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಸಂಕೇತವಿದ್ಯುತುವಾಹವನ್ನು (ಸಿಗ್ನಲ್ ಕರೆಂಟ್) ನಷ್ಟವಾಗುವಂತೆ ವೀಕ್ಷಣಕೇಂದ್ರಕ್ಕೆ ತಲುಪಿಸಲು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ದ್ರವ ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಜಲಜನಕಗಳನ್ನು ಆಕಾಶನೌಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಇಂಧನವನ್ನಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ.
(ನೋಡಿ- ಅನಿಲ-ದ್ರವೀಕರಣ)									
(ಜೆ.ಎಸ್.)