在現實世界，龐學林根本不可能這么做。
因此，他必須另辟蹊徑，尋找到具備普遍意義的超導體物理學機制。
所謂超導體，指的是在某一溫度下，電阻為零的導體。
超導體的發現與低溫研究密不可分。在18世紀，由于低溫技術的限制，人們認為存在不能被液化的“永久氣體”，如氫氣、氦氣等。
1898年，英國物理學家杜瓦制得液氫。
1908年，荷蘭萊頓大學萊頓低溫實驗室的卡末林·昂內斯教授成功將最后一種“永久氣體”——氦氣液化，并通過降低液氦蒸汽壓的方法，獲得1的低溫。
低溫研究的突破，為超導體的發現奠定了基礎。
在十九世紀末二十世紀初的物理學界，對金屬的電阻在絕對零度附近的變化情況，有不同的說法。
一種觀點認為純金屬的電阻應隨溫度的降低而降低，并在絕對零度時消失。
另一種觀點，以威廉·湯姆遜（開爾文男爵）為代表，認為隨著溫度的降低，金屬的電阻在達到一極小值后，會由于電子凝聚到金屬原子上而變為無限大。
1911年2月，掌握了液氦和低溫技術的卡末林·昂尼斯發現，在4.3K以下，鉑的電阻保持為一常數，而不是通過一極小值后再增大。因此卡末林·昂尼斯認為純鉑的電阻應在液氦溫度下消失。
為了驗證這種猜想，卡末林·昂尼斯選擇了更容易提純的汞作為實驗對象。
首先，卡末林·昂尼斯將汞冷卻到零下40℃，使汞凝固成線狀；然后利用液氦將溫度降低至4.2K附近，并在汞線兩端施加電壓；當溫度稍低于4.2K時，汞的電阻突然消失，表現出超導狀態。
后來，經過眾多科學家的研究，發現超導體具有三個基本特性：完全電導性、完全抗磁性、通量量子化。
所謂完全導電性，又稱零電阻效應，指溫度降低至某一溫度以下，電阻突然消失的現象。
完全導電性適用于直流電，超導體在處于交變電流或交變磁場的情況下，會出現交流損耗，且頻率越高，損耗越大。
交流損耗是超導體實際應用中需要解決的一個重要問題，在宏觀上，交流損耗由超導材料內部產生的感應電場與感生電流密度不同引起；在微觀上，交流損耗由量子化磁通線粘滯運動引起。
交流損耗是表征超導材料性能的一個重要參數，如果交流損耗能夠降低，則可以降低超導裝置的制冷費用，提高運行的穩定性。
第二，完全抗磁性，又稱邁斯納效應，“抗磁性”指在磁場強度低于臨界值的情況下，磁力線無法穿過超導體，超導體內部磁場為零的現象，“完全”指降低溫度達到超導態、施加磁場兩項操作的順序可以顛倒。
完全抗磁性的原因是，超導體表面能夠產生一個無損耗的抗磁超導電流，這一電流產生的磁場，抵消了超導體內部的磁場。
超導體電阻為零的特性為人們所熟知，但超導體并不等同于理想導體。
從電磁理論出發，可以推導出如下結論：若先將理想導體冷卻至低溫，再置于磁場中，理想導體內部磁場為零；但若先將理想導體置于磁場中，再冷卻至低溫，理想導體內部磁場不為零。
對于超導體而言，降低溫度達到超導態、施加磁場這兩種操作，無論其順序如何，超導體超導體內部磁場始終為零，這是完全抗磁性的核心，也是超導體區別于理想導體的關鍵。
第三，通量量子化效應，又稱約瑟夫森效應，指當兩層超導體之間的絕緣層薄至原子尺寸時，電子對可以穿過絕緣層產生隧道電流的現象，即在超導體—絕緣體—超導體結構可以產生超導電流。
約瑟夫森效應分為直流約瑟夫森效應和交流約瑟夫森效應。
直流約瑟夫森效應指電子對可以通過絕緣層形成超導電流。
交流約瑟夫森效應指當外加直流電壓達到一定程度時，除存在直流超導電流外，還存在交流電流，將超導體放在磁場中，磁場透入絕緣層，超導結的最大超導電流隨外磁場大小作有規律的變化。