7月22日,韓國研究團隊發布論文,聲稱合成了全球首個常壓室溫超導。論文一經公布,便在網絡上引發了熱烈討論。
第一篇韓國室溫超導材料論文中展示的LK-99材料(右上)。
(相關資料圖)
具體來說,團隊發現,一個被命名為“LK-99”的材料可實現室溫超導,LK-99是由鉛磷灰石稍加變動的六方結構,引入了少量的銅,使其可以在127攝氏度以下表現出超導性。
科學家都稱這個消息過于炸裂,直呼“泰酷辣”!普通人卻只能對著論文里的圖表發愣。這篇文章,教教大家如何正確的吃到這塊科學屆的“大瓜”。
室溫超導對普通人:或徹底改變生活方式
普通人對于此事最直觀的第一反應就是:這東西跟我啥關系?
確實有關系,而且關系還挺大!
首先解釋下超導。超導,是指導體在某一溫度下,電阻為零的狀態,導體沒有了電阻,電流流經超導體時就不發生熱損耗,電流可以毫無阻力地在導線中形成強大的電流,從而產生超強磁場,目前,常規超導體需要極低的溫度才能實現超導,這限制了其在各個領域的應用。
如果實現了室溫超導,人類科學應用將會獲得巨大進步,將會在能源、交通運輸、科學研究和工業制造等領域帶來巨大影響。不僅將革新我們的基礎設施和技術,而且可能徹底改變我們的生活方式:
能源方面:整個電力基礎設施可能會得到改造,電力傳輸的效率極大提升。超導技術可以應用于制造高效的能源存儲設備,這將極大地推動可再生能源發展,減少對化石燃料的依賴。
交通方面:常溫超導可以讓磁懸浮技術的應用成本大大降低,高速磁懸浮列車或將成為主流的公共交通方式。
醫療方面:可以大大提升醫療設備的效能,尤其是那些依賴強磁場的設備如磁共振成像(MRI)等。此外,新的超導技術還可能催生出新的醫療診斷和治療方法。
科研方面:常溫超導的出現將極大地推動量子計算的研究和應用,開啟全新的信息技術時代。
空間探索方面:超導技術可以用于制造強大的磁場,這可以被用于開發新的宇宙飛船推進系統,如磁浮推進,離子推進等,極大地提高太空探索能力,未來“太空旅行”或許不再是夢。
最簡單的說吧,這要是能商業化,iPhone也能有量子計算機的能力。
問題來了:
這個“科學瓜”保熟么?
既然這么牛,那么這次韓國團隊的研究是開創歷史還是烏龍?
學術界則對此爭議頗多,多個團隊進行“復現狂潮”以證偽。
1.南京大學物理學院教授:極有可能是假象
7月28日,南京大學物理學院教授聞海虎接受采訪的時候向記者表示,“真的很熱鬧,但也不奇怪的,因為這個事情很重要。”“大部分(熱議)人都不是做超導的。”“我們仔細分析了他們的數據,從三個方面——電阻、磁化和所謂的磁懸浮,都不足以說明它是超導現象(材料)。”“我們判斷(它所謂的超導)極有可能是個假象。”
2.中國科學院物理研究所:不好判斷,前排吃瓜
圖源:中國科學院物理研究所微信公眾號
據中科院物理所微信公眾號27日發文指出,確實不好判斷真假。從線上到線下,信任文章結果和質疑超導真實性兩方的聲音都很大,雙方都列出了很多論據,而且互相不能說服。這些真真假假,留待眾多德高望重、浸淫超導多年的老師用實驗數據評判吧。
中國科學院物理研究所微信公眾號回復相關留言稱,“目前沒有完成相關實驗的消息,請以公開發表的論文為準。”
3.美國勞倫斯伯克利國家實驗室團隊:為你打call
北京時間8月1日,美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)團隊在arXiv平臺提交了一篇題為《銅取代磷酸鉛磷灰石中相關孤立平帶的起源》論文,利用超級計算機模擬發現銅取代磷灰石中的鉛時引起結構畸變,其結果支持一周前韓國科研團隊發現室溫超導體LK-99晶體的實驗成果,晶格參數與此前實驗結果相差1%。
這是全球首個證實“常溫常壓超導體”理論可行的相關論文,為“室溫超導”材料的技術研究提供了新的方向和啟示,有望推動千億規模的室溫超導產業應用發展。
4.其他團隊:有成功,也有失敗
除了美國團隊之外,8月1日下午,中國的華中科技大學材料學院團隊也成功首次驗證合成了可以磁懸浮的LK-99晶體,俄羅斯科學家Iris Alexandra也成功復現,另外,中國科學院金屬研究所研究員孫巖、劉培濤主要進行了理論計算,從計算結果來看,LK-99有室溫超導的可能性。
然而,與此同時,北京航空航天大學材料科學與工程學院和印度CSIR-國家物理實驗室分別發表的論文顯示,韓國的LK-99室溫超導并沒有復現,結果并未確認在室溫下存在大量的超導性。
5.韓國“室溫超導”論文作者:論文存在缺陷
8月2日有消息稱,韓國“室溫超導”論文作者李碩裴表示,論文存在缺陷,系團隊中的一名成員、Young-Wan Kwon教授未經其他作者許可擅自發布,目前團隊正向arXiv要求下架論文。
李碩裴還表示,這項研究其實是針對今年4月發布在韓國期刊的超導體論文的補充,并且已向國際期刊申請審查。
資本市場:
讓結果飛一會,我先信為敬
“室溫超導”消息頻傳,引發資本市場風起云涌。截至美股8月1日收盤,美國超導最終收漲60%,盤前一度大漲超140%。
2日,A股超導板塊也是開盤大漲,法爾勝、百利電氣、中孚實業競價漲停,孚能股份、中超控股、創新新材、豫光金鉛、金徽股份、永鼎股份、精達股份高開超7%。截至中午休市,國纜檢測、中孚實業、百利電氣漲停,其他個股也普遍上漲,整個超導概念僅有3支個股股價微跌。
浙商證券研報分析指出,目前超導材料的應用局限于低溫和高壓環境,如果室溫常壓超導材料取得突破,將在能源、交通、計算、醫療檢測等諸多領域產生變革。
我們期待:
“超導時代”早日到來
目前來看,韓國、美國的科學家的“室溫超導”實驗室制備和復現過程,都離產業應用還有很大距離。但“室溫超導”的成果在基礎科學領域中確實是很偉大、革命性的技術突破。我們都希望這個實驗結果是真的。
中科創星創始合伙人米磊表示,超導技術門檻高、產業化周期長,這兩年隨著高溫超導、小型化聚變裝置等技術產生新的突破,創業項目越來越多。他認為,未來60年的能源革命的確依靠的是超導材料的突破,但他也坦承,室溫超導首先得解決在試驗室階段被證明的問題。
諾貝爾物理學獎得主、美國理論物理學家理查德·費曼(Richard Feynman)曾在《物理學講義》超導一章的最后寫道:“我們正在非常精美的水準上取得對自然界的控制,但很遺憾,要參加這項冒險活動,盡快學習量子力學是非常有必要的。”
那么,現在請讓“室溫超導”再飛一會兒,全世界一起等待21世紀的“超導時代”真正到來。
(海報新聞編輯鞏小龍綜合自果殼、中科院物理所、每日經濟新聞等)
(文章來源:海報新聞)
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