第一節卡麥林·昂納斯的故事
荷蘭物理學家卡麥林·昂納斯（H.Kamerling Onnes）是1913 年諾貝爾物理獎的獲得者，這是為了表彰他製取液氮的低溫技術，但他更大的貢獻卻是發現了超導現象。這一發現直至現在，甚至下個世紀都將對民界產生重大影響。昂納斯無愧於諾貝爾科學獎的殊榮。
20世紀初，物理學家進行了一場獲取低溫的競賽。
從分子運動的角度看，氣體壓力是分子碰撞容器壁的結果，而溫度是氣體分子動能的量度，所以，溫度是沒有上限的，卻有下限，那就是當氣體分子都停止運動時的溫度。那麼，這個溫度是多少呢？
實驗測出，如果保持氣體體積不變，把氣體從攝氏零度冷卻，溫度每下降一度，壓強降低273 分之一。由此推算，當氣體壓力為零時分子也就停止了運動，這時的溫度就是低溫的極限。英國物理學家開爾文勳爵建議用這個溫度作為溫度的起點，仍然用攝氏溫度的溫度間隔，也就是把水從冰點到沸點間的溫差分為100等分每個等分為一度。這個溫標稱開氏溫度，也稱絕對溫標，用這個溫標表示的溫度稱絕對溫度，用大寫字母K 表示。
把氣體變成液體就能得到低溫，比如，你可以把物體浸在液氮裏，它就被冷卻到液氮的沸點-195℃以下。而且每種氣體都必須冷卻到一定的溫度以下才能被液化，所以，氣體液化和低溫技術自始至終是密切相關的。
19 世紀下半葉，當時已知的氣體除氫以外幾乎都被液化了。是蘇格蘭科學家杜瓦完成了氫氣液化這一工作。杜瓦把裝著壓縮氫氣的容器浸在液氮裏，將壓縮氫氣冷到零下200℃，再讓這瓶極冷的氫氣減壓，通到一個大的容器裏，氣體體積迅速增大時就吸收熱量，進一步冷卻。然後再將氫氣用管子引回來，壓縮到容器裏，冷卻，再膨脹，進一步降溫。反複循環這種壓縮——膨脹的過程，終於在大約-240℃時，氫氣變成了液體。次年，杜瓦使液氫減壓蒸發，進一步降溫，液氫凝固變成了固態氫。
杜瓦是第一個得到液氫和固態氫的人，也是第一個獲得-253℃和-259℃的人。杜瓦還發明了特殊的鍍銀玻璃瓶來保存他的超冷液體。這種玻璃瓶有兩層，中間抽真空，細長的瓶頸上端有一個小口，叫做杜瓦瓶，至今還在物理、化學等許多實驗室使用。杜瓦瓶還是現在家用熱水瓶的前身。
1908 年7 月，在荷蘭萊頓大學，昂納斯教授開始了他準備十年之久的試驗，這就是把當時稱為“永久氣體”的氦氣液化。
昂納斯具有卓越的組織能力和指揮才能，他的實驗準備完善而且周密。
他和他的同事們安裝製造了大型氣體液化裝置，能夠大量製取液態空氣直到液態氫，提供一係列的低溫環境；液態乙烯能達到-145℃，液態氧能達到-183℃，液態氫能達到-253℃。
實驗從上午十點開始，他們先用前天準備好的液態空氣冷卻高壓氫氣，利用高壓氫氣在體積膨脹時的吸熱效應來使氫氣液化。這個步驟花了半天時間。
得到了足夠的液態氫以後，再把裝有高壓氦氣的容器放到液體氫中冷卻到零下250℃，開啟高壓容器的閥門，使高壓氦氣噴射到另一個低壓容器中，顯然，這是一個典型的絕熱膨脹過程。由於這個噴射，氦氣的分子運動能進一步減小，溫度進一步降低。開始，這個試驗並不太順利，並沒有得到所期望的液態氦，直到液氫全部用完，準備結束實驗時，才在低溫恒溫器中發現了液氦的液麵。
這是人類第一次將氦氣液化，也是人類第一次把最低溫度降到接近絕對零度，開辟了低溫研究的新紀元。
昂納斯沒有滿足於他的成功，立即著手進行物質在超低溫下的性質的研究。在此之前，杜瓦教授獲得液氫溫度後，也研究過金屬在低溫時的導電性。
據說杜瓦教授在被競爭對手超過以後，感到心灰意冷，不久就放棄了他的低溫物理研究，無法與昂納斯教授分享低溫物理研究中的成功與榮譽。魯迅先生主張“不恥最後”，讚揚那些落在最後仍然能夠堅持跑到終點的選手，含意十分深遠。我們做每一件事，都應該“不恥最後”，堅持到底。
昂納斯和他的學生們首先測定白金絲在低溫下的電阻，發現隨著溫度的降低，鉑絲的電阻不斷減小，當接近絕對零度時，電阻減小到某一定值就不再減小。這個電阻值就叫殘餘電阻。昂納斯認為殘餘電阻是金屬中的雜質引起的，就改用黃金絲做實驗，因為黃金容易達到更高的純度。實驗測得黃金的殘餘電阻果然比白金小得多。後來，昂納斯又選用水銀做實驗，因為水銀在常溫下是液體，可以通過蒸餾來提純，蒸餾在實驗室是很容易實現的操作，經過多次蒸餾後，可以達到很高的純度。當測量水銀的電阻時，隨著溫度下降，水銀的電阻也變小，當溫度降到4.2K 附近時，電阻突然消失。這是一個前所未有的發現，昂納斯本人也大為吃驚，他並沒有將實驗結果立即發表，而是提高精度，反複試驗，證明結果準確無誤。1911 年，他把結果報告給荷蘭皇家科學院，1913 年，把這個結果公開發表。在這篇論文裏，昂納斯首次使用Super conductivity 一詞來描述他所發現的現象。Super 意為“超”，Conductivety 意為“傳導”，這就是“超導”一詞的由來。用來描述物質導電能力的物理量是電導，電導是電阻的倒數，電阻趨近零，意味著電導無窮大。所以，“超導”一詞也並沒有誇張的意味。