最近這個室溫超導話題,又超級火熱,這兩天后臺有幾十條消息,是讓我寫室溫超導,可見大家對這個話題關注度比較高。
這次室溫超導話題火熱,是源于7月26日,韓國研究團隊在預印本網(wǎng)站arXiv發(fā)布論文,聲稱合成了全球首個室溫常壓超導體,臨界溫度為127℃。
這個室溫超導,準確說是室溫常壓超導。
實現(xiàn)超導,一般有兩種實現(xiàn)方式,一種是超低溫,一種是超高壓。
這次韓國團隊這個研究,之所以引發(fā)如此廣泛關注,是因為常溫常壓超導,而且制備簡單,可以大規(guī)模工業(yè)化,就意味著生產(chǎn)成本并不高。
所以,這個事情一出,馬上引發(fā)廣泛關注,除了普通人吃瓜,乃至對全球金融市場都有一些影響。
我先說明一下我的態(tài)度。
我一直對室溫常壓超導的突破,持歡迎態(tài)度。
1、我是希望這件事情是真的,因為這意味著人類的科學瓶頸有所松動,能降低人類在地球內(nèi)卷程度。
2、但韓國團隊這次宣稱的室溫超導,是否有效,這個還有待時間考驗。在最終結果落地之前,我個人是持謹慎觀望的態(tài)度。
(1)爭議話題
室溫超導這個話題,經(jīng)常火出圈。
早在今年3月份,就有過一次熱炒室溫超導。
當時是美國迪亞斯宣稱實現(xiàn)了室溫超導,搞出一個大新聞。
但后面,其他團隊都沒有復現(xiàn)出迪亞斯的實驗,這意味著,迪亞斯的論文是有很大水分,已經(jīng)被證偽。
這位老兄也是有前科,2020年,迪亞斯就曾經(jīng)宣稱搞出室溫超導,還發(fā)表在Nature雜志,甚至還上了雜志封面,同樣也是火出圈。
但到了2022年,Nature就撤回了“室溫超導”的封面論文,稱該研究有“嚴重問題”。
所以,大家首先要清楚,圍繞著室溫超導的話題,一直都有很多爭議,我們吃瓜的時候,切勿著急下定結論。
一些科學成果,并不是自己單方面宣布,就能生效,也不是說發(fā)表在學術期刊上,就一定表示可靠。
這些科學成果,一般至少得經(jīng)過同行評審,并且要能經(jīng)過多數(shù)其他團隊實驗復現(xiàn),才能宣布是可靠的。
科學是很嚴謹?shù)摹?/p>
這跟資本市場只要一個噱頭就可以炒作,是完全不一樣的。
3月美國迪亞斯宣布那個室溫超導的時候,當時也引發(fā)資本市場炒作。
這次韓國團隊的論文,也只是發(fā)布在arXiv,這是一個預印本網(wǎng)站,通常是用來搶先標注論文原創(chuàng)性,所以不需要經(jīng)過同行評審。
因此韓國團隊這個論文是否可靠,還需要同行評審,以及其他團隊的實驗復現(xiàn)。
另外,按照這次韓國團隊的論文,該實驗的復現(xiàn)難度并不大,最快3天就能制備出一批樣本,所以理論上最快明天應該就會有一些實驗復現(xiàn)的結果出來。
大家等一些復現(xiàn)結果就是了。
國外還有人搞起直播實驗復現(xiàn)結果,國內(nèi)也有網(wǎng)友搞起實驗復現(xiàn),引起大批人圍觀。
因為這次這個實驗復現(xiàn)的難度確實太低,基本屬于高中水平,有個化學/材料實驗室,就可以制備。
原材料也只有硫、氧和磷的粉末混合,被人稱為可以“手搓制備”。
另外,相比美國迪亞斯3月那個無厘頭研究,這次韓國團隊的論文,至少給出一些比較容易復現(xiàn)的流程,至少說明他們團隊自己是有一些信心。
此外,這次韓國團隊因為發(fā)表論文的事情,還有一些內(nèi)訌。
首先是該團隊里,有一個人搶發(fā)了論文,并且沒有標注團隊其他成員的名字。
所以,在該論文出來后幾小時,另一篇由六人合作撰寫的、內(nèi)容更加詳實的同題論文也在arXiv網(wǎng)站發(fā)布。
該團隊制備出的這個室溫超導材料,被稱為LK-99。
團隊成員Hyun-Tak Kim說,被搶先發(fā)出來的第一篇論文是他在韓國量子能源研究中心的同事們撰寫的。
并且他們也在2022年8月就申請了LK-99的專利。
所以,這種搶發(fā)行為,反而讓一些圍觀吃瓜群眾,更加相信這件事情確有其事,因為他們團隊的人可能有人相信這是一個諾獎級別的成果,所以才會這么著急去搶發(fā)。
因為諾貝爾獎最多只能由三人分享。
但也有很多業(yè)內(nèi)人士,對論文本身提出一些質(zhì)疑。
萊斯大學物理學家Douglas Natelson表示,論文中的一組數(shù)據(jù)不符合物理原理,“這種相當草率的的差異無法給人們以信心”。
另外《解放日報》援引專家的觀點,韓國團隊所展示的并非超導現(xiàn)象,而是超導假象。
這里提到,判斷超導的主要兩個基本點:
1、電阻為零。
2、完全抗磁性,也就是邁斯納效應。
韓國研究團隊給出了錄像,但該錄像所展示的狀態(tài)與超導磁懸浮有很大的區(qū)別。
超導磁懸浮不需要任何支撐,而韓國研究團隊公布的視頻畫面則顯示,超導體需要一個支撐點,且該物體處于不穩(wěn)定狀態(tài),與超導真正的磁懸浮狀態(tài)完全不同。
該專家認為,根據(jù)數(shù)據(jù)猜測,可能是材料本身存在非常微弱的抗磁,與重力達到某種平衡以后,形成了一個微軟的磁懸浮狀態(tài),事實上并非超導磁懸浮。
當然,具體是啥情況,我畢竟也不是這方面的專業(yè)人士,所以只能援引一些專業(yè)人士的觀點。
單從這位專家的觀點看,我覺得這件事情的最后結果,可能是有一些突破,給超導領域的研究帶來一些新方向的啟示,但還不至于直接獲得終極超導材料的程度,可能是一個相對折中的結果。
從這些專業(yè)人士的說法看,雖然這次韓國團隊的研究,比起3月份美國迪亞斯的研究,可信度要強一些,但也仍然有一些不靠譜的地方。
包括這種團隊內(nèi)訌,搶發(fā)論文的問題,包括因為有人搶發(fā)論文,讓團隊不得不把還不完善的論文給直接發(fā)出來,這說明這件事情的結果,還是有一些懸念。
(2)謹慎
我個人對這件事情,是持一個比較謹慎態(tài)度,因為韓國團隊公布的一些數(shù)據(jù)看,有點過于美好。
首先這個LK-99常溫常壓超導材料,甚至可以說是“超高溫”超導材料,可以在127攝氏度保持超導。
截至2020 年,可證實的最高溫的超導體是超高壓的含碳硫化氫系統(tǒng),壓力 267 GPa,其臨界溫度為 +15°C。
韓國團隊研究的這個LK-99,不但實現(xiàn)了常壓下超導,而且還是127攝氏度的高溫超導,意味著應用廣泛。
并且,最關鍵的是LK-99這個材料的制備十分簡單,制備簡單意味著可以大規(guī)模工業(yè)化,成本也可以做到盡可能的低廉,意味著有大規(guī)模應用的可能性。
這對我們這樣最大規(guī)模工業(yè)國來說,其實是很有利的。
所以,假如這事情是真的,那對我們來說是相當受益的。
因此我希望這件事情是真的。
但問題是,這么一個完美理想化的常溫超導材料,真就這么簡單容易可以手搓制備出來?
這就好比,我們在常溫常壓超導領域,本來都還不會走路,突然一下子就可以飛上天,獲得了理想的完美超導材料。
這總讓我感覺比較夢幻,所以我對這事情還是比較謹慎的,省得空歡喜一場。
不過話說回來,由于人類在微觀領域的理論物理學停滯,使得人類對于極微觀領域還是不夠了解,所以我們沒辦法隨心所欲的按照自己想法去制造材料。
現(xiàn)在的材料學發(fā)展,仍然還是得靠不斷試錯,是知其然而不知其所以然,通俗說就是撞大運。
所以,也確實不排除有運氣足夠好,碰巧撞到的可能性。
但相比撞大運來說,我覺得通過不斷加強超算領域,去在材料學突破,可能會更靠譜一些,畢竟撞大運這種事情,誰也說不準,比較玄學。
而后者是可以通過時間積累,慢慢突破。
常溫常壓超導材料之所以重要,被譽為材料學的圣杯,是因為一旦常溫常壓超導材料一旦突破,可以在很多領域帶來顛覆性改變。
比如,最直接的就是輸電領域,假如這個常溫常壓超導的成本足夠低,那么是可以完全取代當前的特高壓技術。
再比如,低成本的常溫常壓超導材料,可以讓磁懸浮列車大規(guī)模普及。并且可以讓磁懸浮交通小型化,完全改變?nèi)祟惖某鲂蟹绞健?/p>
最關鍵是,因為超導材料可以實現(xiàn)強大電流,產(chǎn)生強大磁場。在核聚變領域,常溫超導實現(xiàn)后,實現(xiàn)核聚變的托卡馬克裝置,將不要使用液氮冷卻裝置,讓可控核聚變實現(xiàn)難度大幅降低。
總之,常溫常壓、制備簡單、低成本的超導材料,是現(xiàn)在人類夢寐以求的。
我當然也希望這是真的。
但在具體結果出來之前,我們也還是要保持謹慎態(tài)度,做好自我預期管理,調(diào)低預期值,省得空歡喜一場。
假如這件事情是真的,那就是超級意外驚喜。
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