超导体在重力研究中能发挥哪些作用？ 第1页

又有了一个能很有信心回答的问题了。

这个问题特别好回答，因为有一种东西叫超导重力仪。就是利用超导体做核心部件专门测重力的。

其原理是做一个纯Nb的球，下面放一个线圈。通电后线圈产生一个不大于1950Gs的磁场（实际上小的多），纯Nb球会处于迈斯纳状态。通过完全排斥磁力线产生悬浮力。通过周边的电容来测小球的悬浮高度。由于悬浮力是固定的，一旦重力变了，悬浮高度就会变化。

超导重力仪更主要的是测重力的变化而非绝对重力值。重力仪是否能用，最基础的指标叫潮汐。就是月亮从我们头顶过，会看到重力减少又增加的过程，这个就是潮汐信号。

目前美国GWR的超导重力仪做的是最好的。

被吐槽说看不懂。。。作为一个有志于科普的人，不论这个回答还有几个人能看到，我也要重新写一遍。就当练笔了。

重力是指引力在地表的体现，最重要的参数就是重力常数g。所以研究重力很多时候都是研究这个常数的变化。常用的的设备就叫重力仪，结合超导呢，就叫超导悬浮重力仪。

准确的说，超导悬浮重力仪并不是测试重力常数g，而是测试重力常数g的变化。测试的原理很简单，就是任何物体在地表都会受到重力的影响，如果我们提供一个等大的支撑力，这个物体就会在固定的位置呆着。当支撑力不变不变的时候，如果物体的位置发生变化了，就代表着重力发生变化了。由于质量没变，那么变的就是重力常数g。

由于重力常数g的变化都极其小，所以产生支撑力的方式就不能说用固体传导（如平面支撑，弄跟线拽着）。因为不存在绝对刚体的固体，因此任何微小的力都很可能被固体的微小形变所抵消。因此这个支撑力只能说电磁产生的悬浮力。

在超导悬浮重力仪中，使用的是超导体的迈斯纳效应，也就是完全抗磁性。当超导体处于比较低的磁场下的时候，磁通线完全无法进入超导体内部，被完全排斥开的现象就叫迈斯纳效应。换句话说，对超导体施加一个非常小的磁场，由于完全排斥磁通线，就会产生一个排斥力。这个排斥力不大，但是足以浮起一个空心小球。

通过测试超导小球的悬浮位置，我们就能够知道重力常数g的变化了。这种变化最常见的是两种现象，第一是月亮从头上划过，第二是轻微的地震。（你在旁边蹦迪产生的震动不算啊！）月亮的信号叫做潮汐信号，这个是用于校准的。而测试地震和校准其它重力仪才是超导悬浮重力仪“明面上”最大的用途。

“明面”以外的用途呢？大概就是某些带着GL2在海底游荡的载人器具用于定位自己的位置所需的。（准确的说这玩意用的是重力梯度仪，但是大致类似）