火出圈的室溫超導(dǎo)LK-99,中國造
離地球最近的恒星,是位于半人馬座的比鄰星,比鄰星是一個(gè)三星結(jié)構(gòu)成員,一般來說,三星結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的,又被稱為三體問題。
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沒錯(cuò),比鄰星就是《三體》世界的一員。
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根據(jù)一部科幻電影,三體有一顆氣態(tài)巨行星,圍繞著這顆行星的衛(wèi)星,和地球環(huán)境差不多,生長著外星生命,這顆衛(wèi)星叫潘多拉。
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沒錯(cuò),這部電影叫《阿凡達(dá)》,2009年上映。
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既然大家都是熟人,就不見外了,三體人的潘多拉星球之所以被地球人千里迢迢趕來占領(lǐng),就是因?yàn)橛幸环N奇妙的石頭,這種石頭可以漂浮在空中。
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有個(gè)老頭按照這個(gè)創(chuàng)意在1986年拍了個(gè)動(dòng)畫電影,叫《天空之城》。
從科學(xué)的角度來解釋,這是一種常溫超導(dǎo)物質(zhì),這種石頭引起了地球的科技革命。
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十幾年前看電影的時(shí)候,幾乎所有的人都認(rèn)為常溫超導(dǎo)只是科幻。
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然而,有幾個(gè)韓國人在那之前,就相信常溫(室溫)超導(dǎo)的存在了。
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1994年,高麗大學(xué)化學(xué)系主任TS Chair提出了室溫超導(dǎo)理論。他的學(xué)生Lee接過了導(dǎo)師的衣缽,在1995年發(fā)表了碩士論文《ISB理論對于超導(dǎo)性的解釋》。
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什么是超導(dǎo)?
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1911年荷蘭物理學(xué)家H·卡茂林·昂內(nèi)斯發(fā)現(xiàn)汞在溫度降至4.2K附近時(shí)突然進(jìn)入一種新狀態(tài),其電阻小到實(shí)際上測不出來,他把汞的這一新狀態(tài)稱為超導(dǎo)態(tài)。以后又發(fā)現(xiàn)許多其他金屬也具有超導(dǎo)電性。
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K是一種溫度的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),0K就是-273.15度,也就是絕對零度。
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沒有電阻,意味著電力0損耗,理想狀態(tài)下,可以成為人類的無限能源。
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只不過一百多年來,人類發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)體都是超低溫超高壓的特殊狀態(tài)下,以至于幾十K(零下100多度)的超導(dǎo)體,就被稱作“高溫”超導(dǎo)。
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大多數(shù)高溫超導(dǎo)都是超高壓下制備的,可用性很差。
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室溫常壓超導(dǎo)對于科學(xué)家來說,幾乎是一種幻想。
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近年來幾乎所有發(fā)布的室溫超導(dǎo)新聞,最終都證實(shí)是造假(尤其是印度人)。
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韓國團(tuán)隊(duì)在今年7月22日和29日發(fā)表了室溫常壓超導(dǎo)的論文,并附上了制備方法。
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離譜的是,韓國團(tuán)隊(duì)的論文提到的制備材料,都是最常見的,絕大多數(shù)高中生都可以操作,一般大學(xué)實(shí)驗(yàn)室都有原材料,只需要3天就能有初步結(jié)果。
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于是,全球的實(shí)驗(yàn)室忙碌起來了:一邊幾乎不相信,一邊開始嘗試。
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隨后,北航、中科院、華科大、中科大、曲師大、東南大學(xué)、上海大學(xué)等實(shí)驗(yàn)室均發(fā)布了自己的嘗試結(jié)果。
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其中華科大、中科大、曲師大復(fù)現(xiàn)了韓國團(tuán)隊(duì)的發(fā)表的照片的情況:抗磁性、不完全懸浮。
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因?yàn)榉N種原因(雜質(zhì)等不確定因素),暫未完全確定出現(xiàn)室溫超導(dǎo)現(xiàn)象。
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東南大學(xué)則在110K(零下160度左右,在超導(dǎo)業(yè)算高溫了)測出了0電阻現(xiàn)象。
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一般來說,超導(dǎo)有幾個(gè)特點(diǎn),主要包括抗磁性、懸浮和0電阻。
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這些團(tuán)隊(duì)分別拿到了一部分結(jié)果,就像各自發(fā)現(xiàn)了拼圖的一角,現(xiàn)在的信息至少可以說明幾個(gè)問題:
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1、韓國人的論文不是造假;
2、這種材料有抗磁性--哪怕最終證實(shí)不是室溫超導(dǎo),能找到一種方便制備的抗磁性材料也是重大發(fā)現(xiàn)!未來這類材料很可能大有前景;
3、是一種高溫超導(dǎo)材料,高溫超導(dǎo)領(lǐng)域多了一種候選材料也是極好的。
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總之,這種材料距離室溫超導(dǎo)非常接近。經(jīng)過一到幾個(gè)月的提純、分析,基本能得出最終結(jié)論。
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不管哪種,人類可能都迎來了一個(gè)全新的時(shí)代。
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也許,有人問了,韓國人發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo),和中國人什么關(guān)系?
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星空君認(rèn)為,關(guān)系大了。
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LED的諾貝爾獎(jiǎng)是日本人拿的,現(xiàn)在中國的LED燈全球市占率80%;石墨烯的諾貝爾獎(jiǎng)是英國人拿的,現(xiàn)在中國的石墨烯全球市占率47%。
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假如LK-99真的是超導(dǎo)體,那么諾貝爾獎(jiǎng)是韓國人的,市場和利潤是中國企業(yè)的。