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室溫超導(dǎo)真的實現(xiàn)了嗎?韓國人的論文靠譜嗎?

2023-08-03 21:48 作者:探索宇宙科普  | 我要投稿

假如室溫超導(dǎo)真的實現(xiàn)了,這個世界會發(fā)生什么?室溫超導(dǎo)是指在常溫常壓下,材料能夠無電阻地傳導(dǎo)電流的現(xiàn)象。如果這種現(xiàn)象成為現(xiàn)實,那么所有與機械有關(guān)的電路將會得到革命性的改進,所有與電有關(guān)的設(shè)備將會得到質(zhì)的飛躍。我們可以想象一下,在微觀層面,我們的日常生活將會發(fā)生翻天覆地的變化。你的手機能在瞬間充滿電,而且不用擔(dān)心電池過熱或者爆炸。新能源汽車的充電問題也能得到解決,再也不用擔(dān)心續(xù)航耗盡的問題。電腦的性能將不再受制于過熱問題,你可以隨意堆砌性能,直到你滿意為止。我們不僅可以直接在手機上玩電腦游戲,甚至可以全民隨身攜帶全息投影設(shè)備,讓虛擬現(xiàn)實成為我們?nèi)粘I畹囊徊糠?。我們甚至可以在天空中看到兒時夢想中的飛行汽車。

在宏觀層面,室溫超導(dǎo)的實現(xiàn)將會帶來全球性的變革。現(xiàn)在的戰(zhàn)亂可能會因為新能源的出現(xiàn)而立馬停止,因為能源問題往往是沖突的根源。經(jīng)濟也將因為新的科技創(chuàng)新而全面復(fù)蘇,整個世界都將進入一個新的建設(shè)期。我們不僅可以在有生之年看到可控核聚變的實現(xiàn),我們的后代甚至有可能看到火星殖民。此外,室溫超導(dǎo)的實現(xiàn)還將為一直處于理論狀態(tài)的量子計算機帶來可能性。就像《流浪地球》電影中的MOSS一樣,如果有了室溫超導(dǎo)技術(shù),那么量子計算機就可以擺脫低溫的限制,從而大大降低其成本和復(fù)雜度。同時,室溫超導(dǎo)技術(shù)還可以提高量子計算機的性能和穩(wěn)定性,因為室溫超導(dǎo)材料不僅可以用來制作超導(dǎo)磁體、超導(dǎo)電纜,還能用來制造高性能的計算芯片。這些芯片可以用來實現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳輸和處理,從而提高量子計算機的運算速度和存儲能力。而且,室溫超導(dǎo)材料還可以用來制造新型的量子比特,比如拓撲絕緣體。這種材料可以在表面或者邊緣實現(xiàn)無電阻傳導(dǎo)電流的現(xiàn)象,從而保護量子比特的狀態(tài)不受外界干擾。


聽起來是不是很美好?但是這一切都只是假設(shè)而已。目前為止,并沒有人真正實現(xiàn)了室溫超導(dǎo)技術(shù)。近日,韓國人聲稱他們研究出了室溫超導(dǎo)技術(shù),并分兩批在國際知名期刊上發(fā)表了論文,引起了全球科學(xué)界的轟動。他們的實驗方法很簡單,就是用一種叫做氫化硫的化合物,在高壓下加熱到一定溫度,然后用一種叫做鉆石壓砧的裝置,將其壓縮到一定程度,就可以觀察到室溫超導(dǎo)的現(xiàn)象。他們的實驗數(shù)據(jù)顯示,他們的材料在15攝氏度和267個大氣壓下,就可以實現(xiàn)無電阻傳導(dǎo)電流。這比之前任何人都要低得多,甚至可以說是在常溫常壓下實現(xiàn)了室溫超導(dǎo)。這兩篇論文一經(jīng)發(fā)表,就引起了全球科學(xué)界的震驚和質(zhì)疑。

許多人認為,這是一個不可能的結(jié)果,因為它違背了超導(dǎo)理論的基本原理。超導(dǎo)理論認為,超導(dǎo)現(xiàn)象是由于電子在低溫下形成庫珀對而產(chǎn)生的。庫珀對是由兩個相反自旋的電子通過聲子相互吸引而形成的一種準(zhǔn)粒子。庫珀對之間沒有電阻,所以可以無損耗地傳輸電流。但是,在高溫下,聲子會被激發(fā),從而破壞庫珀對的穩(wěn)定性,導(dǎo)致超導(dǎo)現(xiàn)象消失。因此,要實現(xiàn)超導(dǎo),必須降低溫度,使聲子不被激發(fā)。目前已知的最高超導(dǎo)臨界溫度是-70攝氏度,也就是203開爾文。而韓國人聲稱的室溫超導(dǎo)技術(shù),卻是在300開爾文左右實現(xiàn)的。這顯然與超導(dǎo)理論不符。

那么,韓國人的實驗究竟是真是假呢?事實上,韓國人的論文并沒有得到廣泛的認可和驗證,反而引起了很多人的質(zhì)疑和懷疑。首先,他們的實驗方法太過簡單。他們只是使用了一種很普通的材料,在常壓下加熱和冷卻,就聲稱實現(xiàn)了室溫超導(dǎo)。這讓人覺得太過于荒謬,因為如果真的這么簡單,那么之前的科學(xué)家都是在干什么?為什么他們沒有發(fā)現(xiàn)這個秘密呢?難道他們都沒有試過這種方法嗎?其次,他們的實驗數(shù)據(jù)太過模糊。他們提供的圖片并沒有清晰地顯示出超導(dǎo)效應(yīng),只是看到了一些磁懸浮現(xiàn)象。但是,磁懸浮并不一定意味著超導(dǎo),也可能是其他原因造成的。比如說,有些材料在加熱后會產(chǎn)生永久磁性,或者有些材料在冷卻后會產(chǎn)生順磁性。這些都可能導(dǎo)致磁懸浮現(xiàn)象,但并不代表超導(dǎo)。

再次,他們的實驗結(jié)果太過奇怪。他們聲稱,在室溫下實現(xiàn)了超導(dǎo)后,再加熱到150攝氏度以上,就會失去超導(dǎo)性。這與之前已知的超導(dǎo)理論完全相反。一般來說,超導(dǎo)材料在低溫下才能實現(xiàn)超導(dǎo),在高溫下就會失去超導(dǎo)性。如果真的存在一種室溫超導(dǎo)材料,那么它應(yīng)該在更高溫度下也能保持超導(dǎo)性,而不是反過來。最后,他們的論文發(fā)表過程太過詭異。他們分兩批發(fā)表了兩篇論文,但署名都不一樣,并且沒有公開實驗細節(jié)和原始數(shù)據(jù)。據(jù)說是因為實驗室內(nèi)部發(fā)生了內(nèi)訌,有人想搶占先機,證明這份功勞是自己的。這讓人覺得很不專業(yè)。

因此,韓國的室溫超導(dǎo)技術(shù)還需要經(jīng)過更多的驗證和復(fù)現(xiàn),才能得到科學(xué)界和公眾的認可。目前,已經(jīng)有很多國內(nèi)外的科學(xué)家和愛好者開始嘗試復(fù)現(xiàn)韓國團隊的實驗結(jié)果,但是還沒有一個成功的案例公布。有些人甚至發(fā)現(xiàn)自己制備出來的樣品根本不是鉛磷灰石結(jié)構(gòu),而是氧化銅或者硫化銅等其他物質(zhì)。有些人則發(fā)現(xiàn)自己制備出來的樣品雖然有一定程度的抗磁性,但是并不具備超導(dǎo)性。因此,在我們相信韓國人的實驗之前,我們還需要等待更多的證據(jù)和驗證。只有當(dāng)其他科學(xué)家能夠重復(fù)他們的實驗,并且得到相同或者相似的結(jié)果時,我們才能說室溫超導(dǎo)技術(shù)真正實現(xiàn)了。那么你認為韓國團隊的室溫超導(dǎo)究竟是不是真的呢?


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