今天晃暈大A股的“常温超導”，真要改變我們的生活？_風聞
差评-差评官方账号-03-10 08:14
本文原創於微信公眾號：差評 作者：差評君
" 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， " 室温超導 " 四個字，轟炸了差評君微信羣和各大網站的熱門。
這麼説吧，就連前幾天還在發沙雕圖的羣友，昨天也一個個化身成了科學家，跟差評君描繪着被超導重塑的未來。
而按照 A 股的慣例，隨着消息的瘋傳，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。
簡單來説，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，再將温度降至 21 攝氏度以下的室温環境下，就會出現超導現象。
而為了吃瓜吃出嚴謹，吃出風采，差評君第一時間聯繫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，也終於有了些瞭解。
首先****就是大夥們的沸騰，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説説什麼是 “ 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（ 一般是低温 ）下，呈現零****電阻、抗磁性的超導狀態。
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，相當於廣東和江蘇兩省一整年的用電量。
由於超導材料沒有電阻，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，那這能創造 5000 億的利潤，誰不心動啊。
而且咱去醫院看病，常用的核磁共振也需要超導材料的參與。放在以前，想要讓裏面的線圈達到超導的狀態，就得灌一堆液氮進去給他降温。
一旦用上常温常壓的超導材料，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，一旦常温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。
就説託卡馬克這個技術路線吧。它的核心就在於，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，它就能擱裏頭一直轉，不會有能量被損耗為熱量，就能製造一個超強的磁場，並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幾句話能説清楚的，那估計比當年進入蒸汽時代的改變還要誇張。
那估計肯定有見識廣的差友説了，超導材料不是早就有了麼？
是的，確實，我們現在發現了很多超導材料，可它們的使用條件都非常苛刻。
前面我不斷強調的，也是超導材料最難達到的，就是 “ 常温 ” “ 常壓 ” 兩個限定詞。
從超導材料誕生之初，超導就和低温是好朋友。最初的超導現象就是水銀在零下 269 度被發現的。
要知道，這個温度再下降 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 年代發現的銅氧化物，則在液氮温區（ 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，即使是條件不那麼苛刻了，大規模應用也遙遙無期。
想象一下，辛辛苦苦建造一條几百公里的超導輸電線，還需要全程浸泡在液氮中冷卻，這成本得多麼誇張！
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。**
比如一些富氫化物超導材料，就需要施加於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生。。
這成本，你讓想國家電網按噸採購？別説在常態保持高壓了，這電纜全用金剛石做也不行啊。
這也是此次 Dias 發佈的論文如此震撼的原因，遲遲沒有革命突破的超導物理學，終於找到了突破口——常温超導、且維持超導狀態壓力也沒有那麼苛刻。
雖然説這個材料想要維持超導狀態，還要再持續地施加 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，真的是輕鬆太多。
也就是説，如果這個作者的數據是真實的，那麼人們再在這個方向上繼續努努力，沒準有一天還真有可能找到 “ 常温 ”“ 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。。。
我之所以會這麼説，是因為這個作者也有些爭議。
2020 年，作者 Dias 在《 自然 》雜誌上發表了一篇關於室温超導的論文，引發巨大轟動。簡直和今天的場景一模一樣。
然而， Dias 的這篇論文發表後，眾多學術界大牛對他的實驗數據表示懷疑，業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。
於是那篇論文在質疑聲中被《 自然 》雜誌撤稿。
再往前翻，我們還會發現：2017 年， Dias 和他的導師還發文稱發現了金屬氫。這玩意由於製造條件太苛刻了，相當難搞。
結果大家滿懷興奮問他要材料的時候，他卻説保存不當，沒了。
於是這麼一來二去，雖然由於高壓物理實驗上的複雜性，咱真的不好説這個實驗數據是不是真的。。。
所以，咱們還是讓子彈飛一會。（ 據説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。
就像中科院羅老師説的：“ 可以很肯定的説，基於今天這個技術，是不大可能有任何大規模應用的，挑戰太大了。 ”
不過，這次的實驗還是有標杆意義的。
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。
不過在常規超導領域，一種克服了低温這個要素的超導材料的誕生，可能意味着，新的超導規律的誕生。
人們曾經對 “ 常温 ”“ 常壓 ” 是絕望的，現在至少有了希望。
不管怎麼説，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夥伴對本文的學術支持！
圖文、資料來源：
1.21 ℃的室温超導真的要來了？讓子彈再飛一會兒
室温超導引爆全網？！科學家：淡定！
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室温超導再次轟動全球！
“ 室温超導 ” 論文撤稿早有伏筆？
兩年網絡論戰與頂刊的一地雞毛
