"?今年的諾獎被提前預定了。?"?

?"?這是人類文明的大進化！?"?

?"?整個世界都會被顛覆！?"?

昨天，一枚物理學界的核彈爆了，?"?室溫超導?"?四個字，轟炸了差評君微信群和各大網站的熱門。

這么說吧，就連前幾天還在發(fā)沙雕圖的群友，昨天也一個個化身成了科學家，跟差評君描繪著被超導重塑的未來。

而按照 A 股的慣例，隨著消息的瘋傳，新聞也很快進化到了笑話階段。

反正一時間，整個世界好像就只有我沒學過?“?前沿物理?”?一樣。

而這一切的一切，都要從昨天美國物理學會年會上的論文談起。

簡單來說，就是來自羅徹斯特大學的?Ranga Dias?團隊，聲稱整出來一種新材料。

這玩意加壓到 1 萬個標準大氣壓，再將溫度降至 21 攝氏度以下的室溫環(huán)境下，就會出現超導現象。

而為了吃瓜吃出嚴謹，吃出風采，差評君第一時間聯系了中科院物理所羅老師和相關學術人士，對超導的那些事兒，也終于有了些了解。

首先就是大伙們的沸騰，原來真是有科學依據的。

因為在學術界，人們實在是太想要一個真正好用的超導材料了。。

首先先給一臉懵逼的差友們說說什么是?“?超導?”?，它其實是超級導電體的簡稱，是某一種材料在特殊的條件（?一般是低溫?）下，呈現零電阻、抗磁性的超導狀態(tài)。

電流來自定向移動的電子，只要給電子移動建立?“?特別通道?”?，就能實現零電阻

而零電阻、抗磁性這兩個特性，就給超導材料帶來了不少?"?超能力?"?。。。

第一個就是?“?能省電?”?，而且不是一般的省。

據統計，我們目前用銅或鋁導線輸電，約有 15%?的電能損耗。

光是在中國，每年的發(fā)電量就接近 9 萬億千瓦時，而其中的損失，高達 1 萬多億度，相當于廣東和江蘇兩省一整年的用電量。

由于超導材料沒有電阻，這玩意兒要是有機會用在電力運輸上，電力損耗幾乎就能忽略不計。

咱們粗暴地算，如果電費 5 毛一度，那這能創(chuàng)造 5000?億的利潤，誰不心動啊。

而且咱去醫(yī)院看病，常用的核磁共振也需要超導材料的參與。放在以前，想要讓里面的線圈達到超導的狀態(tài)，就得灌一堆液氮進去給他降溫。

一旦用上常溫常壓的超導材料，核磁做起來就方便多了。

當然，這還是比較基礎的運用。

更令人振奮的是，一旦常溫常壓超導體有了合適的突破，那商用核聚變可能都不是夢了。

就說托卡馬克這個技術路線吧。它的核心就在于，要用超強的磁場約束一團高能粒子。

如何長時間、低成本地維持這個磁場，一直都是個大難題。

這就差報上超導材料的?“?身份證號?”?了啊。

因為超導材料沒有電阻，就能通一個很大很大的電流，它就能擱里頭一直轉，不會有能量被損耗為熱量，就能制造一個超強的磁場，并不用很大成本地維持下去。

核聚變一旦商用，帶來的變化可就不是我?guī)拙湓捘苷f清楚的，那估計比當年進入蒸汽時代的改變還要夸張。

那估計肯定有見識廣的差友說了，超導材料不是早就有了么？

是的，確實，我們現在發(fā)現了很多超導材料，可它們的使用條件都非?？量?。

前面我不斷強調的，也是超導材料最難達到的，就是?“?常溫?” “?常壓?”?兩個限定詞。

從超導材料誕生之初，超導就和低溫是好朋友。最初的超導現象就是水銀在零下 269 度被發(fā)現的。

要知道，這個溫度再下降 4 度，就是人類不可接近的絕對零度（?-273.15 度?）了，可見這條件有多苛刻。

而上世紀 80?年代發(fā)現的銅氧化物，則在液氮溫區(qū)（ 77K 或?-195.8 ° C ）實現了超導電性。放在當時，已經算是了不起的進步了。

不過，即使是條件不那么苛刻了，大規(guī)模應用也遙遙無期。

想象一下，辛辛苦苦建造一條幾百公里的超導輸電線，還需要全程浸泡在液氮中冷卻，這成本得多么夸張！

而除此之外，一些超導材料也往往需要在極高的壓力下才能維持超導狀態(tài)。

比如一些富氫化物超導材料，就需要施加于上百萬個大氣壓強的作用。

人們不得不用金剛石擠壓來保證高壓環(huán)境▼

而且中科院物理所的羅老師告訴我們，在施壓過程中，崩壞施壓的金剛石的事也時有發(fā)生。。

這成本，你讓想國家電網按噸采購？別說在常態(tài)保持高壓了，這電纜全用金剛石做也不行啊。

這也是此次 Dias 發(fā)布的論文如此震撼的原因，遲遲沒有革命突破的超導物理學，終于找到了突破口——常溫超導、且維持超導狀態(tài)壓力也沒有那么苛刻。

雖然說這個材料想要維持超導狀態(tài)，還要再持續(xù)地施加 1 萬個大氣壓的壓力，但這個已經相比以前已經是巨大的突破。

畢竟 1 萬個大氣壓強相對以前上百萬個大氣壓強，真的是輕松太多。

也就是說，如果這個作者的數據是真實的，那么人們再在這個方向上繼續(xù)努努力，沒準有一天還真有可能找到?“?常溫?”“?常壓?”?的超導材料。

好吧，我要強調一下，如果這個數據是真實的。。。

我之所以會這么說，是因為這個作者也有些爭議。

2020?年，作者 Dias 在《?自然?》雜志上發(fā)表了一篇關于室溫超導的論文，引發(fā)巨大轟動。簡直和今天的場景一模一樣。

然而，?Dias?的這篇論文發(fā)表后，眾多學術界大牛對他的實驗數據表示懷疑，業(yè)內的大佬埃雷米茨嘗試了?6?次也沒能復現出他的實驗結果。

于是那篇論文在質疑聲中被《?自然?》雜志撤稿。

再往前翻，我們還會發(fā)現：2017 年， Dias 和他的導師還發(fā)文稱發(fā)現了金屬氫。這玩意由于制造條件太苛刻了，相當難搞。

結果大家滿懷興奮問他要材料的時候，他卻說保存不當，沒了。

于是這么一來二去，雖然由于高壓物理實驗上的復雜性，咱真的不好說這個實驗數據是不是真的。。。

所以，咱們還是讓子彈飛一會。（?據說這一次的實驗條件不難，大多數高壓實驗室都可以做到，相信不少高壓實驗室都會跟進的。?）

而且，我們還要注意一件事是，哪怕是這個實驗數據是真的，我們也不能太樂觀。

就像中科院羅老師說的：?“?可以很肯定的說，基于今天這個技術，是不大可能有任何大規(guī)模應用的，挑戰(zhàn)太大了。?”?

不過，這次的實驗還是有標桿意義的。

因為對超導而言，我們的理解程度遠遠不夠。理論不清晰、很多時候都是靠猜和碰。

不過在常規(guī)超導領域，一種克服了低溫這個要素的超導材料的誕生，可能意味著，新的超導規(guī)律的誕生。

人們曾經對?“?常溫?”“?常壓?”?是絕望的，現在至少有了希望。

不管怎么說，超導領域能不能雄起，這篇論文真的很重要。

特別鳴謝：感謝中科院物理所的小伙伴對本文的學術支持！

本文來自公眾號【差評】

撰文：及格? ?編輯：面線?&?江江?&?結界? ?封面：萱萱

圖文、資料來源：

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