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A comienzos del siglo XX , enfriar la materia hasta temperaturas cercanas al cero absoluto abrió un territorio experimental inesperado . Dos resultados se convirtieron en referencias : la superconductividad del mercurio y la superfluidez del helio - 4 . Heike Kamerlingh Onnes consiguió licuar helio en 1908 . Tres años después , su equipo estudió un hilo de mercurio a muy baja temperatura . Al descender por debajo de unos 4 , 2 kelvin , la resistividad eléctrica cayó hasta un valor que el experimento no podía distinguir de cero . Ese resultado no significa simplemente que el mercurio conduzca mejor . En el estado superconductor , una corriente puede circular sin disipación de energía causada por la resistencia . Además , un campo magnético externo suficientemente débil queda fuera del interior del material . Esta expulsión , observada en 1933 , se conoce como efecto Meissner . La explicación microscópica tardó varias décadas . En 1957 , John Bardeen , Leon Cooper y Robert Schrieffer propusieron la teoría BCS . En los superconductores convencionales , las vibraciones de la red cristalina favorecen la formación de pares de electrones , llamados pares de Cooper . Esos pares participan en un estado colectivo . La teoría BCS fue un avance decisivo , pero no explica por sí sola todos los superconductores conocidos . Algunos materiales que funcionan a temperaturas más altas requieren otros mecanismos de acoplamiento . Por eso , hablar de superconductividad como si tuviera una única explicación sería impreciso . La temperatura no es el único límite . Un campo magnético intenso puede destruir el estado superconductor . Los materiales de tipo II toleran la penetración local del campo y pueden seguir siendo superconductores en campos más fuertes . Esta propiedad permite fabricar imanes para aceleradores de partículas . El Gran Colisionador de Hadrones del CERN ofrece un ejemplo concreto . Sus imanes superconductores usan cables de niobio y titanio . Un circuito cerrado de helio los mantiene a unos 1 , 9 kelvin . La refrigeración criogénica evita que los cables pierdan el estado superconductor durante el funcionamiento previsto . El helio también protagoniza otro fenómeno . Por debajo de unos 2 , 2 kelvin , el helio - 4 puede entrar en un estado superfluido . Pyotr Kapitsa y , de forma independiente , John Allen y Don Misener comunicaron este comportamiento en 1938 . Un superfluido puede fluir sin la fricción interna habitual . No transporta corriente eléctrica como un superconductor : lo que fluye es el propio líquido . Sin embargo , ambos fenómenos muestran un comportamiento cuántico colectivo a una escala visible . La comparación tiene límites . En la teoría BCS , los electrones forman pares de Cooper dentro de un sólido . En el helio - 4 , los átomos son bosones y la transición superfluida está relacionada con la condensación de Bose - Einstein , aunque las interacciones entre átomos hacen más compleja la descripción . Estos estados no convierten la física en magia . Exigen materiales concretos , temperaturas críticas y condiciones controladas . Precisamente por esas restricciones , cada aplicación necesita ingeniería criogénica y una elección cuidadosa del material . ¿ Qué diferencia señalarías entre un superconductor y un superfluido ? ¿ Por qué necesita refrigeración el imán del CERN ? ¿ Qué límite de la teoría BCS te parece más importante ?
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