室温超导最新消息!美顶尖论文证明其可行,韩国真成第一强国了?



#所见所得,都很科学#

前段时间,我们隔壁邻居韩国发表了一篇论文,声称他们找到了常温超导的材料。这篇论文的发表立即引起全世界的关注。不管是各个国家懂行的专业人士,还是在网络上看热闹的老百姓,都对“室温超导”产生了极大的兴趣。科学家们想复现韩国研究团队的实验结果,吃瓜路人则更关心韩国人这次是不是真的要拿到诺贝尔奖,成为“宇宙第一强国”了。

从论文发表到现在,短短几天的时间里,已经有多个实验室按照韩国人的论文进行实验,只不过,从目前来看,复现结果却走得艰难。印度的新德里CSIR国家物理实验室已经宣告失败,咱们国家的北京航空航天大学,其复现结果也不理想。

从几个实验室的结果来看,室温超导材料LK-99的确存在迈斯纳效应,不过由于样品数量太少,到目前还没能对材料进行电阻测试

而且,大部分复现出来的样品与韩国论文中的材料存在一定差异,有的研究人员不禁对韩国人的论文提出质疑,认为论文中提到的制备过程过于简单,大家复现的结果之所以不理想,可能是因为论文中缺少了“核心工艺”

就在各国的研究团队还在实验室里忙得焦头烂额时,美国的一家顶尖实验室——美国劳伦斯伯克利国家实验室,已经在arXiv 平台上提交了一篇论文,表示自己的实验结果支持 LK-99 作为室温环境压力超导体

室温超导被证理论可行

这篇论文对于吃瓜群众来说,还是有点难懂,简单理解的话,就是研究人员通过计算机模型,从理论层面上证明:

如果现实世界中存在常温超导,其材料应具有什么性质,而如今吸引全球关注的 LK-99 具有这种特殊性质。这可能也是相关研究中,第一个证实了“常温常压超导体”理论是可行的。

此前有不少人怀疑韩国研究团队的实验结果并不真实,他们之所以下这样的结论,原因则是撰写论文的第一和第二作者在学术界属于名不见经传的“小人物”。虽然论文也有两位知名度较高的教授参与,不过这两位是站台背书还是确实有所研究,还不能妄下定论。

不过,美国提交论文的机构和撰写论文的作者,可不是什么“小人物”。劳伦斯伯克利国家实验室隶属于美国能源部。在这个实验室的主要研究范围中,就包括基础能源科学、先进科学计算、物质基本属性等方向。

从20世纪50年代至今,该实验室一直是国际物理研究中心之一,而且一共有12名与这个实验室相关的研究人员拿到过诺贝尔奖,可以说,这家实验室是美国最顶尖的实验室之一

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而撰写论文的作者,其经历也不可小觑。作者 Sinéad Griffin,是劳伦斯伯克利国家实验室的一位纳米结构材料理论研究员,同时她还拥有苏黎世联邦理工学院的博士学位

Sinéad Griffin的研究方向主要在于结合分析和计算方法来理解、操纵和设计量子材料的功能特性,也就是说,使用计算机模型模拟超导材料属于她的专业范畴

这篇论文的发表同样引起了广泛讨论,有人第一时间就拜读了这篇论文,并在网络上留下了这样的评价:

劳伦斯伯克利国家实验室利用能源部的强大计算能力模拟了韩国研究团队的实验过程,并观察了这种材料的“电子结构”会发生什么,也就是说,材料中可用的传导途径是什么。事实证明,在合适的条件和位置下,电子有一些传导途径可以“超导体”,更具体地说,它们靠近“费米表面”。

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自从韩国论文发表以来,室温超导就成了时下最热话题,该领域的新消息就不曾中断,我们国家好几个著名实验室都对室温超导展开了研究。

最近,一位自称来自华中科技大学的B站UP主,同样上传了一则视频,宣布他们的团队已经成功首次验证合成了可以磁悬浮的LK-99晶体。更值得注意的是,他们合成的晶体,其悬浮角度甚至比此前韩国研究团队获得的样品磁悬浮角度更大,甚至有望实现真正无异议的无接触超导磁悬浮。

现在,全世界都把目光聚焦在这个LK-99晶体上,原因很简单,一旦证明室温超导是存在的,那么人类就将有可能迎来第四次工业革命

看到这里,可能有人会问:室温超导到底是什么,它凭什么那么牛?下面我们就来认识一下这个室温超导到底是什么东西。

室温超导

室温超导实际上是一个缩写,它的全称是室温超导体或常温超导体。一般的超导材料需要在极低的温度和超高的压力下,才能发生超导现象,而室温超导则可以在高于0°C的温度下,就能出现超导现象。

截至2020年,最高温的超导体是超高压的含碳硫化氢系统,需要达到的条件为:临界温度+15°C,压力267 GPa。

要是真的找到了室温超导体,那么全世界的能耗问题都有望被解决,同时,我们还能凭借这种材料开发出速度更快的电脑,更加先进智能的储存装置,甚至是感应更灵敏的感测器

比如在电子通信方面,科学家就能开发出超导计算机。这种电脑最迷人的地方,就在于它的运算速度非常快,开关速度是以微微秒为单位,而且使用时的电能消耗也非常低,是现在所有的电子、半导体、光电器件都比不上的。

要是觉得超导计算机离你的生活很远,那么来听听这个。如果室温超导能得到应用,那么去医院做检查时,医学成像的效率将得到质的飞跃,到那时,你身体中的病变组织将无处遁形,当然,相应的医疗手段也将飞速发展。

室温超导还能帮助高速磁悬浮列车的发展,在新技术的帮助下,磁悬浮列车将变得常见,更快捷也更环保的出行方式,或许在未来将成为人类交通的新常态。

除此以外,室温超导还能帮助城市电网、强电强磁、空间通讯、热核聚变、量子计算等领域的发展,以前很多只存在于科幻作品中的场景,可能在室温超导的帮助下将成为现实。

可以说,只要拥有了室温超导体,人类科技的发展将拥有更多的可能性。正因如此,大部分人才会将室温超导体看作第四次工业革命的一把关键钥匙

早在20世纪50年代,就有人提出寻找“接近室温条件”下出现的超导现象,然而这一过程并不容易,甚至还有人认为室温超导或许根本不存在,然而,2023年7月23日,韩国研究团队发表的这篇论文,显然会彻底改变室温超导领域

论文刚刚发表时,很多科学家其实都对此持有怀疑的态度。就像前文说的,撰写这篇论文的作者并不是业内的“大牛”,而发表论文的平台也是一个缺乏专业人员审核的,谁都可以上传论文的平台。

牛津大学材料科学教授Susannah Speller读完论文就表示:“目前还为时过早,我们还没有得到这些样本具有超导性的有力证据”,他认为,目前还缺乏超导性的明确标志,如磁场响应和热容量等,这些数据的缺失将对室温超导是否存在产生致命影响

其他专家对实验数据可能被“实验过程中的错误和LK-99样本的缺陷”这一“简单粗暴”的解释表示担忧,还有的科学家则质疑了研究人员使用的理论模型是否准确

虽然有许多质疑的声音,但是各国的科学家依然希望能复现出实验结果,毕竟一旦成功,那么这对整个人类社会来说,将会是一个巨大的跳板。

现在已经有部分实验室宣布室温超导存在可能,再加上美国顶尖实验室也对室温超导给出了理论支持,可以说室温超导距离实现仅有一步之遥。

就在大家都认为韩国有望获得诺贝尔奖时,韩国的研究团队却发表了一则奇怪的声明。

另有隐情?

8月2日,研究团队的一位成员公开表示,发表在arXiv 网站上的论文存在缺陷,这次发布是团队中另一位成员在未经同意的情况下擅自发表的,目前该团队已经联系了网站,要求撤下论文

这个研究团队的成员包括:(名字皆为音译)李硕裴、权英完、吴根浩以及金贤卓等。而李硕裴在论文引起轩然大波之后,在接受韩联社采访时表示:“事实上研究团队并没有准备好发表论文,但权英完在未征得其他作者同意的情况下,就擅自发布了论文,团队目前正向 arXiv 要求下架论文。”

李硕裴还表示,这项研究其实是针对今年 4 月发布在韩国期刊的超导体论文的补充,并且已向国际期刊申请审查。金贤卓在接受美国媒体采访时也表示,这篇论文还存在很多缺陷,这次的发表并没有经他许可。

采访一出,一下子把大家伙整不会了。现在可是有思考缜密、数据详实的论文证明室温超导理论可行,甚至还有实验室表示已经复现出了晶体,好家伙,现在距离进球就差临门一脚,球都传到脚底下了,韩国人却说:抱歉,我们现在撤回

在这几天的诸多反转中,这可能是室温超导最大的反转了。看到这则消息,网友们纷纷开启“脑洞”。

有人认为,一旦室温超导证明可行,那么为了奖项的归属,团队内部现在有点“起火”,所以才要求撤下论文;还有人认为,因为诺贝尔奖的荣誉只能分给三个人,那么现在为了争抢“第三作者”,团队内部或许已经暗流涌动

不过,以上这些猜测都带着“阴谋论”的味道,而在韩国团队要求下架之前,其实已经有不少科学家对论文的准确性提出质疑。如果韩国人能重新完善论文,那么对室温超导的发展肯定是有利的

结语

笔者认为,无论室温超导是哪个国家最先研究出来的,其蕴藏的意义对整个人类社会来说都举足轻重,希望这一次,我们能真的找到打开第四次工业革命的金钥匙。

  • 2025-03-18 21:55:08
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