激進(jìn)的超導(dǎo)體主張引發(fā)了科學(xué)家的擔(dān)憂(yōu)。原因如下。

上周，一群韓國(guó)物理學(xué)家提出了一個(gè)令人震驚的說(shuō)法。在二文件上傳到arXiv預(yù)印本服務(wù)器，他們說(shuō)他們創(chuàng)造了一種“為人類(lèi)開(kāi)辟新時(shí)代”的材料。

LK-99是一種鉛基化合物，據(jù)稱(chēng)是一種室溫環(huán)境壓力超導(dǎo)體.這種材料在正常條件下沒(méi)有任何電阻地導(dǎo)電，可能對(duì)能源生產(chǎn)和傳輸、運(yùn)輸、計(jì)算和其他技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生巨大影響。

這些論文在網(wǎng)上激起了極大的熱情，并做出了一些努力復(fù)制工作.同時(shí)，還有報(bào)告韓國(guó)研究人員之間關(guān)于是否應(yīng)該發(fā)布這項(xiàng)研究的爭(zhēng)議。

今天可能是我一生中最大的物理學(xué)發(fā)現(xiàn)。我認(rèn)為人們并沒(méi)有完全理解環(huán)境溫度/壓力超導(dǎo)體的含義。以下是它如何徹底改變我們的生活。

— 亞歷克斯·卡普蘭 （@alexkaplan0）7月 26， 2023

為什么超導(dǎo)體如此超級(jí)

當(dāng)電流像銅線(xiàn)一樣流過(guò)普通導(dǎo)體時(shí)，電子在推擠時(shí)會(huì)撞到原子。結(jié)果，電子損失了一些能量，導(dǎo)線(xiàn)變熱。

在超導(dǎo)體中，電子在沒(méi)有任何阻力的情況下移動(dòng)。超導(dǎo)線(xiàn)可以在不損失能量的情況下傳輸電力，超導(dǎo)磁體足夠強(qiáng)大，可以懸浮火車(chē)并在聚變反應(yīng)堆中容納激烈的等離子體。

然而，所有已知的超導(dǎo)體都需要非常低的溫度（通常低于-100°C）或極高的壓力（超過(guò)普通大氣壓的100，000倍）。這些限制使得超導(dǎo)體在許多應(yīng)用中昂貴且不切實(shí)際。

幾個(gè)研究小組聲稱(chēng)可以檢測(cè)室溫超導(dǎo)電性過(guò)去在各種物質(zhì)中，但沒(méi)有一種說(shuō)法經(jīng)得起審查。就在上周，美國(guó)物理學(xué)家蘭加·迪亞斯（Ranga Dias）的一篇超導(dǎo)論文收回在懷疑數(shù)據(jù)捏造的情況下。

因此，雖然室溫超導(dǎo)體將是一個(gè)驚人的發(fā)現(xiàn)，但我們應(yīng)該對(duì)新的說(shuō)法持懷疑態(tài)度。

大膽的主張

韓國(guó)研究人員表示，LK-99可以通過(guò)結(jié)合礦物拉納石（Pb?SO?）和磷化銅（Cu?P）的烘烤工藝制成。他們說(shuō)，所得材料在正常氣壓和高達(dá)127°C的溫度下顯示出兩個(gè)關(guān)鍵的超導(dǎo)跡象：零電阻和磁懸浮。

他們提出了一個(gè)合理的理論，說(shuō)明LK-99如何顯示室溫超導(dǎo)性，但沒(méi)有提供明確的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。論文中的數(shù)據(jù)似乎尚無(wú)定論。

超導(dǎo)體的特征之一是邁斯納效應(yīng)，當(dāng)它被放置在磁鐵上方時(shí)，它會(huì)導(dǎo)致它懸浮。

在一個(gè)視頻演示，研究人員將一塊LK-99放在磁鐵上。LK-99平盤(pán)的一個(gè)邊緣上升，但另一個(gè)邊緣似乎與磁鐵保持接觸。

我們期望超導(dǎo)體顯示完全懸浮和“量子鎖定”，使其相對(duì)于磁鐵處于固定位置。在慈善解釋中，我們?cè)谝曨l中看到的行為可能是由于樣品的缺陷，這意味著只有部分樣品變得超導(dǎo)。

因此，現(xiàn)在說(shuō)我們已經(jīng)獲得了室溫超導(dǎo)性的令人信服的證據(jù)還為時(shí)過(guò)早。

下一步是什么

目前，我們對(duì)LK-99的了解都來(lái)自?xún)善猘rXiv論文，這兩篇論文尚未經(jīng)過(guò)同行評(píng)審。兩篇論文都提出了類(lèi)似的測(cè)量方法，盡管演示是非常規(guī)的。但是，在內(nèi)容和作者身份上存在一些差異，這并不能激發(fā)信心。

那么現(xiàn)在會(huì)發(fā)生什么？科學(xué)的過(guò)程開(kāi)始行動(dòng)。

專(zhuān)家們將仔細(xì)審查這些文件。其他實(shí)驗(yàn)室的研究人員將嘗試重現(xiàn)論文中描述的實(shí)驗(yàn)，看看它們最終是否會(huì)得到室溫超導(dǎo)體。

這些關(guān)鍵步驟對(duì)于確定LK-99索賠的有效性和可靠性是必要的。如果這些說(shuō)法得到驗(yàn)證和確認(rèn)，它可能標(biāo)志著過(guò)去幾十年物理學(xué)和材料工程領(lǐng)域最具開(kāi)創(chuàng)性的進(jìn)步之一。

然而，在研究經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的審查和測(cè)試之前，我們應(yīng)該謹(jǐn)慎對(duì)待這些說(shuō)法。我們大家都將饒有興趣地等待核查進(jìn)程的結(jié)果。

馬赫布貝·沙赫巴齊，材料科學(xué)高級(jí)研究員，昆士蘭科技大學(xué)

本文轉(zhuǎn)載自對(duì)話(huà)根據(jù)知識(shí)共享許可。閱讀原文.

寶寶起名 起名