“常温超导”把A股都晃晕了！真要改变我们的生活？

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“常温超导”把A股都晃晕了！真要改变我们的生活？

2023-03-10 05:32:42 来源：快科技

"今年的诺奖被提前预定了。"

"这是人类文明的大进化！"

"整个世界都会被颠覆！"

(资料图片仅供参考)

昨天，一枚物理学界的核弹爆了，"室温超导"四个字，轰炸了微信群和各大网站的热门。

这么说吧，就连前几天还在发沙雕图的群友，昨天也一个个化身成了科学家，描绘着被超导重塑的未来。

而按照 A 股的惯例，随着消息的疯传，新闻也很快进化到了笑话阶段。

反正一时间，整个世界好像就只有我没学过“前沿物理”一样。

而这一切的一切，都要从昨天美国物理学会年会上的论文谈起。

简单来说，就是来自罗彻斯特大学的Ranga Dias团队，声称整出来一种新材料。

这玩意加压到 1 万个标准大气压，再将温度降至 21 摄氏度以下的室温环境下，就会出现超导现象。

为了吃瓜吃出严谨，吃出风采，差评君第一时间联系了中科院物理所罗老师和相关学术人士，对超导的那些事儿，也终于有了些了解。

首先就是大伙们的沸腾，原来真是有科学依据的。

因为在学术界，人们实在是太想要一个真正好用的超导材料了。。

首先先给一脸懵逼的差友们说说什么是“超导”，它其实是超级导电体的简称，是某一种材料在特殊的条件（一般是低温高压）下，呈现零电阻、抗磁性的超导状态。

电流来自定向移动的电子，只要给电子移动建立“特别通道”，就能实现零电阻。

而零电阻、抗磁性这两个特性，就给超导材料带来了不少"超能力"。

第一个就是“能省电”，而且不是一般的省。

据统计，我们目前用铜或铝导线输电，约有 15%的电能损耗。

光是在中国，每年的发电量就接近 9 万亿千瓦时，而其中的损失，高达 1 万多亿度，相当于广东和江苏两省一整年的用电量。

由于超导材料没有电阻，这玩意儿要是有机会用在电力运输上，电力损耗几乎就能忽略不计。

咱们粗暴地算，如果电费 5 毛一度，那这能创造 5000亿的利润，谁不心动啊。

咱去医院看病，常用的核磁共振也需要超导材料的参与。

放在以前，想要让里面的线圈达到超导的状态，就得灌一堆液氮进去给他降温。

一旦用上常温常压的超导材料，核磁做起来就方便多了。

当然，这还是比较基础的运用。

更令人振奋的是，一旦常温常压超导体有了合适的突破，那商用核聚变可能都不是梦了。

就说托卡马克这个技术路线吧。它的核心就在于，要用超强的磁场约束一团高能粒子。

如何长时间、低成本地维持这个磁场，一直都是个大难题。

这就差报上超导材料的“身份证号”了啊。

因为超导材料没有电阻，就能通一个很大很大的电流，它就能搁里头一直转，不会有能量被损耗为热量，就能制造一个超强的磁场。

核聚变一旦商用，带来的变化可就不是我几句话能说清楚的，那估计比当年进入蒸汽时代的改变还要夸张。

那估计肯定有见识广的说了，超导材料不是早就有了么？

是的，确实，我们现在发现了很多超导材料，可它们的使用条件都非常苛刻。

前面我不断强调的，也是超导材料最难达到的，就是“常温” “常压”两个限定词。

从超导材料诞生之初，超导就和低温是好朋友。最初的超导现象就是水银在零下 269 度被发现的。

要知道，这个温度再下降 4 度，就是人类不可接近的绝对零度（-273.15 度）了，可见这条件有多苛刻。

上世纪 80年代发现的铜氧化物，则在液氮温区（ 77K 或-195.8 ° C ）实现了超导电性。放在当时，已经算是了不起的进步了。

不过，即使是条件不那么苛刻了，大规模应用也遥遥无期。

想象一下，辛辛苦苦建造一条几百公里的超导输电线，还需要全程浸泡在液氮中冷却，这成本得多么夸张！

除此之外，一些超导材料也往往需要在极高的压力下才能维持超导状态。

比如一些富氢化物超导材料，就需要施加于上百万个大气压强的作用力。

人们不得不用金刚石挤压来保证高压环境▼

中科院物理所的罗老师告诉我们，在施压过程中，崩坏施压的金刚石的事也时有发生。

这成本，你让想国家电网按吨采购？别说在常态保持高压了，这电缆全用金刚石做也不行啊。

这也是此次 Dias 发布的论文如此震撼的原因，迟迟没有革命突破的超导物理学，终于找到了突破口——常温超导、且维持超导状态压力也没有那么苛刻。

虽然说这个材料想要维持超导状态，还要再持续地施加 1 万个大气压的压力，但这个已经相比以前已经是巨大的突破。

毕竟 1 万个大气压强相对以前上百万个大气压强，真的是轻松太多。

也就是说，如果这个作者的数据是真实的，那么人们再在这个方向上继续努努力，没准有一天还真有可能找到“常温”“常压”的超导材料。

好吧，我要强调一下，如果这个数据是真实的。

我之所以会这么说，是因为这个作者也有些争议。

2020年，作者 Dias 在《自然》杂志上发表了一篇关于室温超导的论文，引发巨大轰动。简直和今天的场景一模一样。

然而，Dias的这篇论文发表后，众多学术界大牛对他的实验数据表示怀疑，业内的大佬埃雷米茨尝试了6次也没能复现出他的实验结果。

于是那篇论文在质疑声中被《自然》杂志撤稿。

再往前翻，我们还会发现：2017 年， Dias 和他的导师还发文称发现了金属氢。这玩意由于制造条件太苛刻了，相当难搞。

结果大家满怀兴奋问他要材料的时候，他却说保存不当，没了。

于是这么一来二去，虽然由于高压物理实验上的复杂性，咱真的不好说这个实验数据是不是真的。。。

所以，咱们还是让子弹飞一会。（据说这一次的实验条件不难，大多数高压实验室都可以做到，相信不少高压实验室都会跟进的。）

而且，我们还要注意一件事是，哪怕是这个实验数据是真的，我们也不能太乐观。

就像中科院罗老师说的：“可以很肯定地说，基于今天这个技术，是不大可能有任何大规模应用的，挑战太大了。”

不过，这次的实验还是有标杆意义的。

因为对超导而言，我们的理解程度远远不够。理论不清晰、很多时候都是靠猜和碰。

不过在常规超导领域，一种克服了低温这个要素的超导材料的诞生，可能意味着，新的超导规律的诞生。

人们曾经对“常温”“常压”是绝望的，现在至少有了希望。

不管怎么说，超导领域能不能雄起，这篇论文真的很重要。

特别鸣谢：感谢中科院物理所的小伙伴对本文的学术支持！

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