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shenqingjingyanliuxuejiangzuo：dingqikaizhanjingyanfenxiang，xianshangxianxiadayijiehuohuangxuandaiyan：xinyonghuxiazaizhuce，jisongxinrenhongbaoshoujihaozhuanzhangquanxinshengji，kuaxingzhuanzhangyebuyongchoule；?ermuyixinqiejizhidejingdianwanfahebuyiyangdeyouxiuyouxineirongwanfa！chaoduohaowandeyouxitiaozhanrenwu，changshibutongdeyouximoshi今(jin)天(tian)晃(huang)暈(yun)大(da)A股(gu)的(de)“常(chang)溫(wen)超(chao)導(dao)”，真(zhen)要(yao)改(gai)變(bian)我(wo)們(men)的生(sheng)活(huo)？

" 今年(nian)的諾(nuo)獎(jiang)被(bei)提(ti)前(qian)預(yu)定(ding)了(le)。"

" 這(zhe)是(shi)人(ren)類(lei)文(wen)明(ming)的大進(jin)化(hua)！"

" 整(zheng)個(ge)世(shi)界(jie)都(dou)會(hui)被顛(dian)覆(fu)！"

昨(zuo)天，壹(yi)枚(mei)物(wu)理(li)學(xue)界的核(he)彈(dan)爆(bao)了，" 室(shi)温超导" 四(si)个字(zi)，轟(hong)炸(zha)了差(cha)評(ping)君(jun)微(wei)信(xin)群(qun)和(he)各(ge)大網(wang)站(zhan)的熱(re)門(men)。

这麽(me)說(shuo)吧(ba)，就(jiu)連(lian)前幾(ji)天還(hai)在(zai)發(fa)沙(sha)雕(diao)圖(tu)的群友(you)，昨天也(ye)一个个化身(shen)成(cheng)了科(ke)学家(jia)，跟(gen)差评君描(miao)繪(hui)著(zhe)被超导重(zhong)塑(su)的未(wei)來(lai)。

而(er)按(an)照(zhao) A 股的慣(guan)例(li)，隨(sui)着消(xiao)息(xi)的瘋(feng)傳(chuan)，新(xin)聞(wen)也很(hen)快(kuai)进化到(dao)了笑(xiao)話(hua)階(jie)段(duan)。

反(fan)正(zheng)一時(shi)間(jian)，整个世界好(hao)像(xiang)就只(zhi)有(you)我沒(mei)学過(guo) “ 前沿(yan)物理 ” 一樣(yang)。

而这一切(qie)的一切，都要從(cong)昨天美(mei)國(guo)物理学会年会上(shang)的論(lun)文談(tan)起(qi)。

簡(jian)單(dan)来说，就是来自(zi)羅(luo)徹(che)斯(si)特(te)大学的 Ranga Dias 團(tuan)隊(dui)， 聲(sheng)稱(cheng)整出(chu)来一種(zhong)新材(cai)料(liao)。

这玩(wan)意(yi)加(jia)壓(ya)到 1 萬(wan)个標(biao)準(zhun)大氣(qi)压，再(zai)將(jiang)温度(du)降(jiang)至(zhi) 21 攝(she)氏(shi)度以(yi)下(xia)的室温環(huan)境(jing)下，就会出現(xian)超导现象(xiang)。

而為(wei)了吃(chi)瓜(gua)吃出嚴(yan)謹(jin)，吃出風(feng)采(cai)，差评君第(di)一时间聯(lian)系(xi)了中(zhong)科院(yuan)物理所(suo)罗老(lao)師(shi)和相(xiang)關(guan)学術(shu)人士(shi)，對(dui)超导的那(na)些(xie)事(shi)兒(er)，也終(zhong)於(yu)有了些了解(jie)。

首(shou)先(xian)就是大夥(huo)们的沸(fei)騰(teng)，原(yuan)来真是有科学依(yi)據(ju)的。

因(yin)为在学术界，人们實(shi)在是太(tai)想(xiang)要一个真正好用(yong)的超导材料了。。

首先先給(gei)一臉(lian)懵(meng)逼(bi)的差友们说说什(shen)么是 “ 超导 ” ，它(ta)其(qi)实是超級(ji)导電(dian)體(ti)的简称，是某(mou)一种材料在特殊(shu)的條(tiao)件(jian)（ 一般(ban)是低(di)温高(gao)压 ）下，呈(cheng)现 零(ling)电阻(zu)、抗(kang)磁(ci)性(xing)的超导狀(zhuang)態(tai)。

电流(liu)来自定向(xiang)移(yi)動(dong)的电子(zi)，只要给电子移动建(jian)立(li) “ 特別(bie)通(tong)道(dao) ” ，就能(neng)实现零电阻

而 零电阻、抗磁性这兩(liang)个特性，就给超导材料帶(dai)来了不(bu)少(shao)" 超能力(li)" 。。。

第一个就是 “ 能省(sheng)电 ” ，而且(qie)不是一般的省。

据統(tong)計(ji)，我们目(mu)前用銅(tong)或(huo)鋁(lv)导線(xian)輸(shu)电，約(yue)有 15% 的电能損(sun)耗(hao)。

光(guang)是在中国，每(mei)年的发电量(liang)就接(jie)近(jin) 9 万億(yi)千(qian)瓦(wa)时，而其中的损失(shi)，高達(da) 1 万多(duo)亿度，相當(dang)于廣(guang)東(dong)和江(jiang)蘇(su)两省一整年的用电量。

由(you)于超导材料没有电阻，这玩意儿要是有機(ji)会用在电力運(yun)输上，电力损耗几乎(hu)就能忽(hu)略(lve)不计。

咱(zan)们粗(cu)暴(bao)地(di)算(suan)，如(ru)果(guo)电費(fei) 5 毛(mao)一度，那这能創(chuang)造(zao) 5000 亿的利(li)潤(run)，誰(shui)不心(xin)动啊(a)。

而且咱去(qu)醫(yi)院看(kan)病(bing)，常用的核磁共(gong)振(zhen)也需(xu)要超导材料的參(can)與(yu)。放(fang)在以前，想要讓(rang)裏(li)面(mian)的线圈(quan)达到超导的状态，就得(de)灌(guan)一堆(dui)液(ye)氮(dan)进去给他(ta)降温。

一旦(dan)用上常温常压的超导材料，核磁做(zuo)起来就方(fang)便(bian)多了。

当然(ran)，这还是比(bi)較(jiao)基(ji)礎(chu)的运用。

更(geng)令(ling)人振奮(fen)的是，一旦常温常压超导体有了合(he)適(shi)的突(tu)破(po)，那商(shang)用核聚(ju)变可(ke)能都不是夢(meng)了。

就说托(tuo)卡(ka)馬(ma)克(ke)这个技(ji)术路(lu)线吧。它的核心就在于，要用超強(qiang)的磁場(chang)约束(shu)一团高能粒(li)子。

如何(he)長(chang)时间、低成本(ben)地維(wei)持(chi)这个磁场，一直(zhi)都是个大難(nan)題(ti)。

这就差報(bao)上超导材料的 “ 身份(fen)證(zheng)號(hao) ” 了啊。

因为超导材料没有电阻，就能通一个很大很大的电流，它就能擱(ge)里頭(tou)一直轉(zhuan)，不会有能量被损耗为热量，就能制(zhi)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(ju)话能说清(qing)楚(chu)的，那估(gu)计比当年进入(ru)蒸(zheng)汽(qi)时代(dai)的改变还要誇(kua)張(zhang)。

那估计肯(ken)定有見(jian)識(shi)广的差友说了，超导材料不是早(zao)就有了么？

是的，確(que)实，我们现在发现了很多超导材料，可它们的使(shi)用条件都非(fei)常苛(ke)刻(ke)。

前面我不斷(duan)强調(tiao)的，也是超导材料最(zui)难达到的，就是 “ 常温 ” “ 常压 ” 两个限(xian)定詞(ci)。

从超导材料誕(dan)生之(zhi)初(chu)，超导就和低温是好朋(peng)友。最初的超导现象就是水(shui)銀(yin)在零下 269 度被发现的。

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

而上世紀(ji) 80 年代发现的铜氧(yang)化物，則(ze)在液氮温區(qu)（ 77K 或 -195.8 ° C ）实现了超导电性。放在当时，已(yi)經(jing)算是了不起的进步(bu)了。

不过，即(ji)使是条件不那么苛刻了，大規(gui)模(mo)應(ying)用也遙(yao)遥無(wu)期(qi)。

想象一下，辛(xin)辛苦(ku)苦建造一条几百(bai)公(gong)里的超导输电线，还需要全(quan)程(cheng)浸(jin)泡(pao)在液氮中冷(leng)卻(que)，这成本得多么夸张！

而除(chu)此(ci)之外(wai)，一些超导材料也往(wang)往需要在極(ji)高的压力下才(cai)能维持超导状态。

比如一些富(fu)氫(qing)化物超导材料，就需要施(shi)加于上百万个大气压强的作(zuo)用力。

人们不得不用金(jin)剛(gang)石(shi)擠(ji)压来保(bao)证高压环境▼

而且中科院物理所的罗老师告(gao)訴(su)我们，在施压过程中，崩(beng)壞(huai)施压的金刚石的事也时有发生。。

这成本，妳(ni)让想国家电网按噸(dun)采購(gou)？别说在常态保持高压了，这电纜(lan)全用金刚石做也不行(xing)啊。

这也是此次(ci) Dias 发布(bu)的论文如此震(zhen)撼(han)的原因，遲(chi)迟没有革(ge)命(ming)突破的超导物理学，终于找(zhao)到了突破口(kou)——常温超导、且维持超导状态压力也没有那么苛刻。

雖(sui)然说这个材料想要维持超导状态，还要再持續(xu)地施加 1 万个大气压的压力，但(dan)这个已经相比以前已经是巨(ju)大的突破。

畢(bi)竟(jing) 1 万个大气压强相对以前上百万个大气压强，真的是輕(qing)松(song)太多。

也就是说，如果这个作者(zhe)的數(shu)据是真实的，那么人们再在这个方向上繼(ji)续努(nu)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爭(zheng)議(yi)。

2020 年，作者 Dias 在《 自然 》雜(za)誌(zhi)上发表(biao)了一篇(pian)关于室温超导的论文，引(yin)发巨大轰动。简直和今天的场景(jing)一模一样。

然而， Dias 的这篇论文发表後(hou)，眾(zhong)多学术界大牛(niu)对他的实驗(yan)数据表示(shi)懷(huai)疑(yi)，業(ye)內(nei)的大佬(lao)埃(ai)雷(lei)米(mi)茨(ci)嘗(chang)試(shi)了 6 次也 没能復(fu)现出他的实验結(jie)果。

于是那篇论文在質(zhi)疑声中 被《 自然 》杂志撤(che)稿(gao)。

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

结果大家滿(man)怀興(xing)奋問(wen)他要材料的时候(hou)，他却说保存(cun)不当，没了。

于是这么一来二(er)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，咱们还是让子弹飛(fei)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，我们还要註(zhu)意一件事是，哪(na)怕(pa)是这个实验数据是真的，我们也不能太樂(le)觀(guan)。

就像中科院罗老师说的： “ 可以很肯定的说，基于今天这个技术，是不大可能有任(ren)何大规模应用的，挑(tiao)戰(zhan)太大了。 ”

不过，这次的实验还是有标桿(gan)意義(yi)的。

因为对超导而言(yan)，我们的理解程度遠(yuan)远不夠(gou)。理论不清晰(xi)、很多时候都是靠(kao)猜(cai)和碰(peng)。

不过在常规超导領(ling)域(yu)，一种克服(fu)了低温这个要素(su)的超导材料的诞生，可能意味(wei)着，新的超导规律(lv)的诞生。

人们曾(zeng)经对 “ 常温 ”“ 常压 ” 是绝望(wang)的，现在至少有了希(xi)望。

不管(guan)怎(zen)么说，超导领域能不能雄(xiong)起，这篇论文真的很重要。

特别鳴(ming)謝(xie)：感(gan)谢中科院物理所的小(xiao)伙伴(ban)对本文的学术支(zhi)持！

撰(zhuan)文：及(ji)格(ge) 編(bian)輯(ji)：面线 & 江江 & 结界 封(feng)面：萱(xuan)萱

图文、資(zi)料来源(yuan)：

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