譯者按：這是8月3日發(fā)表在科技網(wǎng)站<連線>上的一篇報道，文章講述了一種叫LK-99的材料引發(fā)的DIY熱潮

原文鏈接：https://wired.jp/article/inside-the-diy-race-to-replicate-lk-99/

安德魯·麥卡里普（Andrew Macalip）在他的34歲生日上期待著收到用于火柴等化學(xué)物質(zhì)的紅磷作為禮物。然而，這是一個困難的要求。紅磷也是制造毒品的材料之一，因此受到美國藥品執(zhí)法局（DEA）的監(jiān)管。

麥卡里普夢想著在他的創(chuàng)業(yè)公司研究室中，在下個星期內(nèi)制造出被稱為凝聚態(tài)物理學(xué)“圣杯”的【室溫超導(dǎo)體】。為了實(shí)現(xiàn)這個夢想，紅磷是必不可少的。制造這種超導(dǎo)體需要四種材料，而麥卡里普目前已經(jīng)獲得其中的三種。

在這種情況下，麥卡里普的X（舊Twitter）關(guān)注者們提供了一些獲取紅磷的創(chuàng)意。例如，他們建議大量溶解火柴棒的火藥部分，或者在手工藝品銷售網(wǎng)站Etsy上購買高純度的紅磷，因為DEA可能沒有監(jiān)控那里。還有關(guān)注者提到他們在歐洲聯(lián)盟（EU）內(nèi)有銷售商和聯(lián)系，可以介紹給麥卡里普。這些關(guān)注者認(rèn)真地協(xié)助了麥卡里普的努力。原因是，包括麥卡里普在內(nèi)的許多人都對被稱為“LK-99”的物質(zhì)癡迷，該物質(zhì)被認(rèn)為具有超導(dǎo)體的潛力。

全球矚目的驚人“發(fā)現(xiàn)”

社交新聞網(wǎng)站“Hacker News”于2023年7月發(fā)布了一篇關(guān)于可能具有超導(dǎo)性的物質(zhì)“LK-99”的帖子。這篇帖子包含了指向預(yù)印本網(wǎng)站“arXiv（存檔）”上發(fā)表的一篇預(yù)印本的鏈接。

這篇論文是由三名韓國研究人員撰寫的，聲稱他們?nèi)〉昧碎_啟人類新時代的發(fā)現(xiàn)。于是，人們爭先恐后地試圖再現(xiàn)“LK-99”，麥卡里普也參與了這場競爭。

超導(dǎo)性指的是電阻變?yōu)榱愕囊幌盗行再|(zhì)。通常情況下，這種狀態(tài)只在低溫或高壓環(huán)境下發(fā)生。與此不同，韓國研究人員聲稱“LK-99”在常溫常壓下也具有超導(dǎo)性。

作為證據(jù)，研究人員提到在400K（約127攝氏度）下電阻明顯變?yōu)榱悖⑶摇癓K-99”在磁鐵上漂浮的情景的視頻。論文的作者們（主要作者為金智勛和權(quán)永萬）聲稱這是邁斯納效應(yīng)的結(jié)果。邁斯納效應(yīng)是指在物質(zhì)進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)時，磁場不再侵入超導(dǎo)體的狀態(tài)。

如果這些主張是真實(shí)的，那么可能意味著一個新時代的開啟。例如，無電阻電力線、懸浮式鐵路的實(shí)用化以及強(qiáng)大的量子設(shè)備等可能實(shí)現(xiàn)。

在X和Reddit上，大型語言模型（LLM）已經(jīng)不再是話題的中心。凝聚態(tài)物理學(xué)已經(jīng)成為新的關(guān)注焦點(diǎn)。

在線博彩公司變得繁忙起來（“LK-99”是否真正具有超導(dǎo)性的賠率并不特別高）。

在電子能帶結(jié)構(gòu)方面，具有異常精湛知識的匿名帖子作者們和支持技術(shù)樂觀主義的影響者之間的爭論開始了。

專家們對此保持“懷疑”的理由

專家們對這些主張持懷疑態(tài)度。雖然有關(guān)“LK-99”的論文在線上發(fā)布了多個版本，但它們使用的數(shù)據(jù)并不一致。由于各作者對“LK-99”的確切本質(zhì)有不同的看法，因此出現(xiàn)了這種情況。

撰寫這些論文的研究人員在物性物理學(xué)領(lǐng)域并不為人所知。他們的分析也缺乏確認(rèn)超導(dǎo)性所需的基本實(shí)驗。

此外，在凝聚態(tài)物理學(xué)領(lǐng)域，虛假聲明并不罕見。物理學(xué)家們甚至?xí)_玩笑說“UFO（未經(jīng)確認(rèn)飛行物體）”變成了“USO（未經(jīng)確認(rèn)超導(dǎo)性物體）”（最近發(fā)現(xiàn)的USO是一種在室溫高壓下超導(dǎo)的物質(zhì)，由羅切斯特大學(xué)的實(shí)驗室制造，該實(shí)驗室因剽竊和數(shù)據(jù)篡改受到指責(zé)）。

關(guān)于“LK-99”在論文作者的實(shí)驗中“懸浮”的問題，馬里蘭大學(xué)物性物理學(xué)家理查德·格林表示，這種物質(zhì)內(nèi)部存在的除了超導(dǎo)性之外的磁性等因素可能在非超導(dǎo)狀態(tài)下表現(xiàn)出來。博彩公司可能是對的。因此，目前“新時代尚未到來”的可能性較高。

然而，格林繼續(xù)表示，“‘LK-99’的存在主張是值得確認(rèn)的”。這是因為格林在長期的超導(dǎo)性物質(zhì)研究中確實(shí)看到，外部人士撰寫了關(guān)于不熟悉類型的化合物的奇怪論文，從而有了進(jìn)展。

例如，在20世紀(jì)80年代，發(fā)現(xiàn)了一組物質(zhì)，在超過液氮沸點(diǎn)（零下196℃）時具有超導(dǎo)性。這導(dǎo)致了各種應(yīng)用的發(fā)現(xiàn)，如磁共振成像（MRI）和核聚變用的被稱為“托卡馬克”的環(huán)形核聚變反應(yīng)堆等。

此外，物理學(xué)家們因為只理解特定形式的超導(dǎo)性機(jī)制，即使是奇怪或不一致的結(jié)果，也不能立即視為虛假。這可能只是因為人們以前從未見過類似的情況。

狂熱的投入到“再現(xiàn)”研究的科學(xué)家們

當(dāng)有關(guān)“LK-99”的消息傳出時，凝聚態(tài)物理學(xué)家格林正在科羅拉多州阿斯彭參加物理學(xué)研討會。在場的理論物理學(xué)家立即采取行動。

紐約州立大學(xué)斯托尼布魯克分校的計算材料物理學(xué)家賽勒斯·德雷爾表示：“雖然持懷疑態(tài)度，但每個人都對研究LK-99感到興趣?！?/p>

德雷爾花了一個星期的時間，在阿斯彭的山中計算LK-99的電子結(jié)構(gòu)。如果能夠計算出電子結(jié)構(gòu)，那么物理學(xué)同行們就可以了解LK-99是否遵循現(xiàn)有的超導(dǎo)理論。

更有趣的是，德雷爾表示，LK-99的生成相對較容易。德雷爾和格林認(rèn)為，目前已有數(shù)十個團(tuán)隊在嘗試再現(xiàn)LK-99。

試圖再現(xiàn)的人中甚至包括一些業(yè)余愛好者，他們擁有合適的的設(shè)備。

在閱讀了LK-99的預(yù)印本論文后的第二天，麥卡里普考慮嘗試制造LK-99。當(dāng)被問及為什么要嘗試時，麥卡里普解釋說：“因為它是‘圣杯’。”他解釋說：“夢想是由這種事情構(gòu)建的?！?/p>

雖然專業(yè)物理學(xué)家們正在私下進(jìn)行實(shí)驗以再現(xiàn)，但麥卡里普決定公開他和他的員工的努力。麥卡里普解釋了實(shí)驗的目的：“我們想要再現(xiàn)邁斯納效應(yīng)，否則就是失敗。”他的目標(biāo)是拍攝出物質(zhì)懸浮的視頻。

麥卡里普希望盡早找到在室溫下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)性的證據(jù)。他的所有追隨者可能都會與他一同看到這些證據(jù)。麥卡里普說：“就像整個互聯(lián)網(wǎng)都在為我們加油助威一樣?！?/p>

麥卡里普領(lǐng)導(dǎo)的“DIY團(tuán)隊”受到了極大關(guān)注，壓力不斷增加。當(dāng)麥卡里普開始在Twitch上直播時，觀看人數(shù)在幾分鐘內(nèi)就進(jìn)入前十名，有16,000人訪問了直播以觀看加熱爐的安裝?！澳菚r我感到有些恐慌，”麥卡里普說。

因為提出難以置信的主張，這些幾乎籍籍無名的韓國科學(xué)家們已成為全球驗證的焦點(diǎn)。麥卡里普想象著這些人的處境。他說：“即使自己的計劃不成功，他可以主張這是為了朋友，或者是為了享受過程，我無法想象站在這些韓國科學(xué)家的立場上是什么感覺?！?/p>

試圖復(fù)現(xiàn)實(shí)驗的“煉金術(shù)師”們

制造LK-99與其說是在家車庫進(jìn)行的實(shí)驗，不如說是一種相對簡單的“煉金術(shù)”。

在麥卡里普作為工程師供職的太空初創(chuàng)企業(yè)Varda Space Industries的加利福尼亞州埃爾塞貢德的實(shí)驗室中，正好配備有適合實(shí)驗的爐子、真空系統(tǒng)和環(huán)境室。所需的僅僅是四種材料。制造磷化銅的需要赤磷和銅，以及制造名為“Larnacaite”的礦物質(zhì)所需的硫酸鉛和氧化鉛。

將磷化銅和Larnacaite粉碎混合，加熱后冷卻，就會產(chǎn)生類似于眾所周知的“磷灰石”的物質(zhì)。在這種物質(zhì)（LK-99）中，一些鉛原子被銅所取代。

馬卡里普從當(dāng)?shù)貙?shí)驗室獲得了磷化銅，省去了采購赤磷礦石的麻煩。他表示，這一切準(zhǔn)備都已就緒（他還聯(lián)系了波蘭的供應(yīng)商，他們的物品預(yù)計很快就會到貨。據(jù)馬卡里普說：“在全球庫存耗盡之前，我們采取了行動?！保?/p>

首先，需要等待。Larnacaite的形成需要24小時。當(dāng)我采訪麥卡里普時，它仍在725℃的爐中。直到從當(dāng)?shù)貙?shí)驗室收到磷化銅，還需要2-3天的時間。

Varda的工程師們白天致力于太空開發(fā)，因此確認(rèn)進(jìn)展通常會在晚上進(jìn)行。然而，觀看直播的觀眾似乎已經(jīng)有些厭煩，開始評論國家主義政治或LK-99的論文作者之間的人際關(guān)系。

麥卡里普忙于兩項“工作”，缺乏睡眠，但他相信自己可以生產(chǎn)出目標(biāo)物質(zhì)，或者至少是接近目標(biāo)物質(zhì)。然而，他指出，LK-99論文中記載的制造方法并不是很容易理解。這是因為重要信息，如前驅(qū)體的純度檢查方法以及爐的冷卻速率設(shè)置方法，未在論文中寫明。

盡管麥卡里普找到了更詳細(xì)的專利文件，但他有許多問題想要直接向韓國研究者提問。他還在Twitter和Varda的資助者們那里尋求線索（《連線》雜志也試圖采訪了LK-99的兩位主要研究者，金志勛和權(quán)龍瑗，但沒有得到回應(yīng)）。

這些詳細(xì)信息非常重要。因為無論LK-99內(nèi)部發(fā)生了什么，都有可能是由于非常特殊的原子排列引起的。

論文得出結(jié)論，通過將特定的鉛原子替換為銅，將會發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象。這將導(dǎo)致晶格收縮和內(nèi)部應(yīng)力增加。格林說，從較高層面來看，“這種情況很有可能發(fā)生”。

在最近的許多研究中，研究人員都對含氫物質(zhì)施加了極高的壓力。這是基于“壓縮固體純凈氫本身會變成超導(dǎo)體”的理論。然而，在大多數(shù)應(yīng)用中，如此高的壓力并不現(xiàn)實(shí)。

因此，研究人員對模擬內(nèi)部壓力效應(yīng)的方法非常感興趣。

動蕩的輿論

在本周末，麥卡里普正在進(jìn)行材料處理，他說：“我的情緒起伏很大。”盡管如此，許多追隨者們?nèi)匀恢С炙€收到了粉絲們寄來的贊美郵件（其中一位來自電視劇《絕命毒師》的小道具員工甚至寄來了電視劇中的“藍(lán)色冰糖”糖果）。

然而，網(wǎng)絡(luò)上的熱情開始受到物理學(xué)家們懷疑的態(tài)度的影響。在X（twitter）上，"抗磁性"一詞廣泛傳播，還有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，“韓國研究人員創(chuàng)造的物質(zhì)并沒有突破超導(dǎo)界限，而是一開始就是磁鐵，所以似乎漂浮在空中?！?/strong>