物理學(xué)界又被扔下了一顆核彈——

7月22日，韓國(guó)研究團(tuán)隊(duì)在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv平臺(tái)上提交了論文，聲稱合成了世界上首個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體。

消息一出，全球?qū)W術(shù)圈直接炸鍋，興奮者有之，質(zhì)疑者亦有之，而這一切都源于那石破天驚的四個(gè)字：室溫超導(dǎo)。

“室溫”如字面意思，一般指高于0℃的溫度，有時(shí)也會(huì)寫作“常溫”。而“超導(dǎo)”則是指某些物質(zhì)在一定溫度條件下（一般為較低溫度）電阻降為零的性質(zhì)。最初的超導(dǎo)現(xiàn)象是在接近絕對(duì)零度（即?273.15℃）的極低溫度下觀察到的，當(dāng)前大多數(shù)超導(dǎo)體也在這一溫度下工作。

那么問題就來了：在室溫下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)在學(xué)術(shù)層面有多大突破，在現(xiàn)實(shí)層面又有何意義？這篇引爆學(xué)術(shù)圈的論文到底講了什么？

“能讓全人類社會(huì)向前飛奔50年”

室溫超導(dǎo)的學(xué)術(shù)含金量有多重呢？毫不夸張地說，一旦成果被驗(yàn)證成真，基本能毫無懸念地鎖定當(dāng)年的諾貝爾獎(jiǎng)。

如上文所說，超導(dǎo)現(xiàn)象是指某些物質(zhì)在接近零下200多攝氏度時(shí)電阻變?yōu)榱?，也就是電流可以在材料中零電阻通過，不會(huì)發(fā)熱。除此之外，超導(dǎo)還可以具有完全抗磁性——這兩種特性都使得超導(dǎo)體在傳輸電流的過程中幾乎沒有能量損耗，平均面積上還能承載更強(qiáng)的電流。

但問題是，絕對(duì)零度在現(xiàn)有的條件下幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的，達(dá)到?273.15℃這一溫度基本和達(dá)到光速的難度所差無幾。那么這時(shí)，找到一種在非極端物理?xiàng)l件下，也仍然能夠達(dá)到超導(dǎo)的材料，自然就成為了科學(xué)家們長(zhǎng)久追尋的命題。

那室溫超導(dǎo)實(shí)現(xiàn)之后又有什么意義？

很簡(jiǎn)單，省電。

但這可不是一般的省電。據(jù)統(tǒng)計(jì)，用銅或鋁導(dǎo)線輸電，會(huì)約有15%的電能損耗在輸電線路上，在我國(guó)，每年的電力損失就高達(dá)上千億度。但如果換成零電阻的超導(dǎo)材料，節(jié)省的電能就相當(dāng)于新建數(shù)十個(gè)大型發(fā)電廠，且傳輸?shù)碾娏€能達(dá)到以往銅線傳輸?shù)?00倍。

還不止于此。室溫超導(dǎo)一旦實(shí)現(xiàn)，并真正在生產(chǎn)生活中大規(guī)模推廣開來，每走一步，都能產(chǎn)生巨量的新應(yīng)用，為整個(gè)人類社會(huì)帶來巨大的提升。

大型基礎(chǔ)設(shè)施，如粒子對(duì)撞機(jī)、可控核聚變、量子計(jì)算機(jī)等，全都將獲得物理層面巨大的突破；

如果應(yīng)用再?gòu)V一點(diǎn)，醫(yī)療領(lǐng)域的核磁共振掃描儀可以做到呼啦圈大小；航天領(lǐng)域用來制作改進(jìn)推進(jìn)器，讓人類以天為單位到達(dá)火星；通信領(lǐng)域涂在金剛石基板上調(diào)制信號(hào)，在月球也能看地球8K直播……

如果再推廣到所有帶電設(shè)備，將其中部件全都換成超導(dǎo)體，就能在不發(fā)熱沒損耗的前提下實(shí)現(xiàn)性能的超級(jí)加倍。

事實(shí)上，在與“室溫超導(dǎo)”有關(guān)的知乎社區(qū)討論中，有專業(yè)人士表示，這種基礎(chǔ)研究能夠從根本上提高人類社會(huì)的生產(chǎn)力，開啟新一輪技術(shù)革命。如果室溫超導(dǎo)能夠?qū)崿F(xiàn)，那么差不多能讓人類以之前最快的發(fā)展速度，再向前飛奔50年。

“一旦實(shí)現(xiàn)，世界就要變了?！币晃恢醮鹬鬟@樣說。

22頁論文，有圖有視頻

了解了室溫超導(dǎo)的含金量，再來看這篇討論中心的論文。

全文共22頁，開篇第一句非常直接：

我們合成了世界上首個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體，臨界溫度為127℃。

這個(gè)帶來新突破的超導(dǎo)體材料被命名為“LK-99”。研究人員通過改良一種鉛-磷灰石結(jié)構(gòu)，用銅離子取代鉛離子，產(chǎn)生應(yīng)力，在微結(jié)構(gòu)中引發(fā)畸變，最終使得LK-99能在127℃以下表現(xiàn)出超導(dǎo)性。

然后，研究人員通過熱容實(shí)驗(yàn)，測(cè)試了樣本在不同溫度下的電壓、零電阻率、臨界電流與臨界溫度的關(guān)系、臨界電流與臨界磁場(chǎng)的關(guān)系等等，以此來論證LK-99具有超導(dǎo)性。

比如，下圖a中就是不同溫度下測(cè)量的電壓與外加電流的關(guān)系，可以看到，在398K（約125℃）時(shí)，出現(xiàn)了電壓約等于0的情況，也就是在這一條件下的電阻也為0。

除了論文，研究團(tuán)隊(duì)也上傳了一段視頻，他們將一塊材料放在磁鐵上，即使不斷撥弄它，材料也仍能保持懸浮狀態(tài)。由于物體從一般狀態(tài)相變至超導(dǎo)態(tài)的過程會(huì)出現(xiàn)對(duì)磁場(chǎng)的排斥現(xiàn)象（即邁斯納效應(yīng)），因此，這一視頻也可以看為超導(dǎo)體的證據(jù)之一。

研究團(tuán)隊(duì)全部來自于韓國(guó)，論文署名的第一單位為韓國(guó)量子能源研究中心。第一作者Sukbae Lee是這一研究中心的CEO兼研究員。作者Young-Wan Kwon是韓國(guó)高麗大學(xué)的教授，主要研究領(lǐng)域?yàn)槟蹜B(tài)物理和先進(jìn)材料等，曾發(fā)表多篇研究，其中不乏高引論文。

還有一位作者Ji-Hoon KimJi-Hoon Kim，也是量子能源研究中心的研究員，主要負(fù)責(zé)樣品的合成工作。近日，他在接受外媒New scientist的采訪時(shí)表示，支持任何人復(fù)現(xiàn)他們團(tuán)隊(duì)的結(jié)果。

聞?；ⅲ嚎赡苁撬剖嵌堑募俪瑢?dǎo)現(xiàn)象

由于室溫超導(dǎo)領(lǐng)域是物理學(xué)乃至基礎(chǔ)科學(xué)中一座長(zhǎng)期等待攻克的豐碑，因此，研究一出，眾說紛紜。

在國(guó)內(nèi)社區(qū)知乎，問題“韓國(guó)研究人員聲稱發(fā)現(xiàn)常壓室溫超導(dǎo)材料，具體情況如何？可信度有多高？”就快速登上熱榜第一。截至7月27日15點(diǎn)，該問題瀏覽量已超3071萬。

有專業(yè)領(lǐng)域的人士表示論文中的結(jié)果“好得仿佛假的一樣”“從數(shù)據(jù)上挑不出什么毛病，除非是刻意造假”。同時(shí)，由于室溫超導(dǎo)領(lǐng)域此前實(shí)在是鬧過太多“反轉(zhuǎn)打假”的鬧劇，也有很多人十分謹(jǐn)慎地表示“等復(fù)現(xiàn)”。

南都記者就此采訪了南京大學(xué)教授，長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授，美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)士（APS?Fellow）聞海虎。他們團(tuán)隊(duì)曾在今年3月時(shí)通過重復(fù)實(shí)驗(yàn)推翻了轟動(dòng)一時(shí)的美國(guó)室溫超導(dǎo)研究。聞?；⒏嬖V南都記者：

“我們仔細(xì)看了數(shù)據(jù)，沒有數(shù)據(jù)能夠證明是超導(dǎo)現(xiàn)象，包括電阻和磁化。視頻顯示的磁懸浮應(yīng)該是一種弱抗磁效應(yīng)所致，與超導(dǎo)磁懸浮有明顯區(qū)別。所以，我的判斷是似是而非的假超導(dǎo)現(xiàn)象?！?/p>

當(dāng)然，他也表示，論文中展示了完整的合成方法與步驟，因此在一兩周之內(nèi)，就會(huì)有別的實(shí)驗(yàn)室跟進(jìn)并復(fù)現(xiàn)結(jié)果，確認(rèn)這一研究的可信度。