7月22日,韓國研究團隊發(fā)布論文,聲稱合成了全球首個常壓室溫超導(dǎo)。論文一經(jīng)公布,便在網(wǎng)絡(luò)上引發(fā)了熱烈討論。
第一篇韓國室溫超導(dǎo)材料論文中展示的LK-99材料(右上)。
(相關(guān)資料圖)
具體來說,團隊發(fā)現(xiàn),一個被命名為“LK-99”的材料可實現(xiàn)室溫超導(dǎo),LK-99是由鉛磷灰石稍加變動的六方結(jié)構(gòu),引入了少量的銅,使其可以在127攝氏度以下表現(xiàn)出超導(dǎo)性。
科學(xué)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(fā)愣。這篇文章,教教大家如何正確的吃到這塊科學(xué)屆的“大瓜”。
室溫超導(dǎo)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(yīng)就是:這東西跟我啥關(guān)系?
確實有關(guān)系,而且關(guān)系還挺大!
首先解釋下超導(dǎo)。超導(dǎo),是指導(dǎo)體在某一溫度下,電阻為零的狀態(tài),導(dǎo)體沒有了電阻,電流流經(jīng)超導(dǎo)體時就不發(fā)生熱損耗,電流可以毫無阻力地在導(dǎo)線中形成強大的電流,從而產(chǎn)生超強磁場,目前,常規(guī)超導(dǎo)體需要極低的溫度才能實現(xiàn)超導(dǎo),這限制了其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。
如果實現(xiàn)了室溫超導(dǎo),人類科學(xué)應(yīng)用將會獲得巨大進步,將會在能源、交通運輸、科學(xué)研究和工業(yè)制造等領(lǐng)域帶來巨大影響。不僅將革新我們的基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù),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(chǔ)設(shè)施可能會得到改造,電力傳輸?shù)男蕵O大提升。超導(dǎo)技術(shù)可以應(yīng)用于制造高效的能源存儲設(shè)備,這將極大地推動可再生能源發(fā)展,減少對化石燃料的依賴。
交通方面:常溫超導(dǎo)可以讓磁懸浮技術(shù)的應(yīng)用成本大大降低,高速磁懸浮列車或?qū)⒊蔀橹髁鞯墓步煌ǚ绞健?/p>
醫(yī)療方面:可以大大提升醫(yī)療設(shè)備的效能,尤其是那些依賴強磁場的設(shè)備如磁共振成像(MRI)等。此外,新的超導(dǎo)技術(shù)還可能催生出新的醫(yī)療診斷和治療方法。
科研方面:常溫超導(dǎo)的出現(xiàn)將極大地推動量子計算的研究和應(yīng)用,開啟全新的信息技術(shù)時代。
空間探索方面:超導(dǎo)技術(shù)可以用于制造強大的磁場,這可以被用于開發(fā)新的宇宙飛船推進系統(tǒng),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(yè)化,iPhone也能有量子計算機的能力。
問題來了:
這個“科學(xué)瓜”保熟么?
既然這么牛,那么這次韓國團隊的研究是開創(chuàng)歷史還是烏龍?
學(xué)術(shù)界則對此爭議頗多,多個團隊進行“復(fù)現(xiàn)狂潮”以證偽。
1.南京大學(xué)物理學(xué)院教授:極有可能是假象
7月28日,南京大學(xué)物理學(xué)院教授聞?;⒔邮懿稍L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(dǎo)的。”“我們仔細分析了他們的數(shù)據(jù),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(dǎo)現(xiàn)象(材料)?!薄拔覀兣袛啵ㄋ^的超導(dǎo))極有可能是個假象。”
2.中國科學(xué)院物理研究所:不好判斷,前排吃瓜
圖源:中國科學(xué)院物理研究所微信公眾號
據(jù)中科院物理所微信公眾號27日發(fā)文指出,確實不好判斷真假。從線上到線下,信任文章結(jié)果和質(zhì)疑超導(dǎo)真實性兩方的聲音都很大,雙方都列出了很多論據(jù),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(dǎo)多年的老師用實驗數(shù)據(jù)評判吧。
中國科學(xué)院物理研究所微信公眾號回復(fù)相關(guān)留言稱,“目前沒有完成相關(guān)實驗的消息,請以公開發(fā)表的論文為準(zhǔn)?!?/p>
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(guān)孤立平帶的起源》論文,利用超級計算機模擬發(fā)現(xiàn)銅取代磷灰石中的鉛時引起結(jié)構(gòu)畸變,其結(jié)果支持一周前韓國科研團隊發(fā)現(xiàn)室溫超導(dǎo)體LK-99晶體的實驗成果,晶格參數(shù)與此前實驗結(jié)果相差1%。
這是全球首個證實“常溫常壓超導(dǎo)體”理論可行的相關(guān)論文,為“室溫超導(dǎo)”材料的技術(shù)研究提供了新的方向和啟示,有望推動千億規(guī)模的室溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)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(xué)材料學(xué)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(xué)家Iris Alexandra也成功復(fù)現(xiàn),另外,中國科學(xué)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(jié)果來看,LK-99有室溫超導(dǎo)的可能性。
然而,與此同時,北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院和印度CSIR-國家物理實驗室分別發(fā)表的論文顯示,韓國的LK-99室溫超導(dǎo)并沒有復(fù)現(xiàn),結(jié)果并未確認在室溫下存在大量的超導(dǎo)性。
5.韓國“室溫超導(dǎo)”論文作者:論文存在缺陷
8月2日有消息稱,韓國“室溫超導(dǎo)”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(jīng)其他作者許可擅自發(fā)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(fā)布在韓國期刊的超導(dǎo)體論文的補充,并且已向國際期刊申請審查。
資本市場:
讓結(jié)果飛一會,我先信為敬
“室溫超導(dǎo)”消息頻傳,引發(fā)資本市場風(fēng)起云涌。截至美股8月1日收盤,美國超導(dǎo)最終收漲60%,盤前一度大漲超140%。
2日,A股超導(dǎo)板塊也是開盤大漲,法爾勝、百利電氣、中孚實業(yè)競價漲停,孚能股份、中超控股、創(chuàng)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(yè)、百利電氣漲停,其他個股也普遍上漲,整個超導(dǎo)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(dǎo)材料的應(yīng)用局限于低溫和高壓環(huán)境,如果室溫常壓超導(dǎo)材料取得突破,將在能源、交通、計算、醫(yī)療檢測等諸多領(lǐng)域產(chǎn)生變革。
我們期待:
“超導(dǎo)時代”早日到來
目前來看,韓國、美國的科學(xué)家的“室溫超導(dǎo)”實驗室制備和復(fù)現(xiàn)過程,都離產(chǎn)業(yè)應(yīng)用還有很大距離。但“室溫超導(dǎo)”的成果在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域中確實是很偉大、革命性的技術(shù)突破。我們都希望這個實驗結(jié)果是真的。
中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊表示,超導(dǎo)技術(shù)門檻高、產(chǎn)業(yè)化周期長,這兩年隨著高溫超導(dǎo)、小型化聚變裝置等技術(shù)產(chǎn)生新的突破,創(chuàng)業(yè)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(dǎo)材料的突破,但他也坦承,室溫超導(dǎo)首先得解決在試驗室階段被證明的問題。
諾貝爾物理學(xué)獎得主、美國理論物理學(xué)家理查德·費曼(Richard Feynman)曾在《物理學(xué)講義》超導(dǎo)一章的最后寫道:“我們正在非常精美的水準(zhǔn)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(xué)習(xí)量子力學(xué)是非常有必要的?!?/p>
那么,現(xiàn)在請讓“室溫超導(dǎo)”再飛一會兒,全世界一起等待21世紀(jì)的“超導(dǎo)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(jīng)濟新聞等)
(文章來源:海報新聞)
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