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在全球范圍內(nèi)，氦氣最重要的應(yīng)用是用于低溫冷卻系統(tǒng)。這是因?yàn)楹庵挥性诹阆聰z氏268.9度以下才能變成液體，而這個(gè)溫度足夠來(lái)冷卻任何物質(zhì)。正因?yàn)檫@個(gè)原因，氦氣經(jīng)常被用作超導(dǎo)裝置的輔助工具。超導(dǎo)是指電流在流動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有任何阻力。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是電流能夠自由流動(dòng)而不受到阻礙。如果電流在物質(zhì)內(nèi)流動(dòng)，那么將永遠(yuǎn)保持持續(xù)流動(dòng)，并且不會(huì)發(fā)生能量損耗。可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)必將是超導(dǎo)技術(shù)對(duì)我們的電力系統(tǒng)產(chǎn)生革命性的改變。超導(dǎo)現(xiàn)象只能在極低溫的條件下發(fā)生，一種解決方法是利用液態(tài)氦氣。

在極低的溫度下，液態(tài)氦使各種物質(zhì)表現(xiàn)出獨(dú)特的性質(zhì)。這使我們得以建立一門全新的學(xué)科，叫做低溫電子學(xué)。在過(guò)去幾十年中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一系列金屬（如水銀）和合金，它們可以使用液態(tài)氦作為冷卻劑。當(dāng)這些合金被冷卻到極低溫度時(shí)，它們會(huì)表現(xiàn)出電阻的消失現(xiàn)象，被稱為超導(dǎo)性。被稱為超導(dǎo)體的是擁有超導(dǎo)特性的物質(zhì)。還發(fā)現(xiàn)，某些半導(dǎo)體（如鍺）用液態(tài)氦冷卻至極低的溫度，雖不會(huì)變成超導(dǎo)體，但若同時(shí)給它加上一定大小的電壓，電流也可以幾乎無(wú)阻地通過(guò)，即形成所謂的擊穿。

學(xué)術(shù)界利用超導(dǎo)體和在極低溫下可被擊穿的半導(dǎo)體，制造了許多復(fù)雜的電子元件，廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備。這種元件的尺寸非常小，可以與人類身體的神經(jīng)元相美，并且具有非常出色的性能。通過(guò)這樣的方法，我們可以制造出許多令人難以言喻的裝置，比如：即使斷電也能保持磁性的強(qiáng)大電磁鐵、完全沒(méi)有摩擦的陀螺儀、可以看見(jiàn)原子的電子顯微鏡等。但冷卻到攝氏零下268度，氦氣也可以變成氦水——又稱液態(tài)氦；繼續(xù)冷卻到零下272.2度，還可以使氦氣變成氦冰——又稱固態(tài)氦。利用液態(tài)氦可得到接近絕對(duì)零度（即攝氏零下273.16度）的超低溫。

超低溫技術(shù)對(duì)低溫物理、原子核物理和理論物理研究都具有重要的應(yīng)用價(jià)值。例如世界上很多用于研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的大型粒子加速器，都采用液態(tài)氦冷卻其超導(dǎo)磁鐵；天文學(xué)家也利用液態(tài)氦來(lái)冷卻許多探測(cè)儀器，以避免熱噪聲的干擾，進(jìn)而更容易、更準(zhǔn)確地接收來(lái)自遙遠(yuǎn)星系的訊息。自從氦氣被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，它在許多方面為人們提供服務(wù)，所以有人形容氦氣是一種勤勞的單身漢。雖是如此，今后氦氣肯定會(huì)為未來(lái)人類世界做出更大的貢獻(xiàn)。