激進的超導體主張引發(fā)了科學家的擔憂。原因如下。

上周，一群韓國物理學家提出了一個令人震驚的說法。在二文件上傳到arXiv預印本服務器，他們說他們創(chuàng)造了一種“為人類開辟新時代”的材料。

LK-99是一種鉛基化合物，據(jù)稱是一種室溫環(huán)境壓力超導體.這種材料在正常條件下沒有任何電阻地導電，可能對能源生產(chǎn)和傳輸、運輸、計算和其他技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生巨大影響。

這些論文在網(wǎng)上激起了極大的熱情，并做出了一些努力復制工作.同時，還有報告韓國研究人員之間關(guān)于是否應該發(fā)布這項研究的爭議。

今天可能是我一生中最大的物理學發(fā)現(xiàn)。我認為人們并沒有完全理解環(huán)境溫度/壓力超導體的含義。以下是它如何徹底改變我們的生活。

— 亞歷克斯·卡普蘭 （@alexkaplan0）7月 26， 2023

為什么超導體如此超級

當電流像銅線一樣流過普通導體時，電子在推擠時會撞到原子。結(jié)果，電子損失了一些能量，導線變熱。

在超導體中，電子在沒有任何阻力的情況下移動。超導線可以在不損失能量的情況下傳輸電力，超導磁體足夠強大，可以懸浮火車并在聚變反應堆中容納激烈的等離子體。

然而，所有已知的超導體都需要非常低的溫度（通常低于-100°C）或極高的壓力（超過普通大氣壓的100，000倍）。這些限制使得超導體在許多應用中昂貴且不切實際。

幾個研究小組聲稱可以檢測室溫超導電性過去在各種物質(zhì)中，但沒有一種說法經(jīng)得起審查。就在上周，美國物理學家蘭加·迪亞斯（Ranga Dias）的一篇超導論文收回在懷疑數(shù)據(jù)捏造的情況下。

因此，雖然室溫超導體將是一個驚人的發(fā)現(xiàn)，但我們應該對新的說法持懷疑態(tài)度。

大膽的主張

韓國研究人員表示，LK-99可以通過結(jié)合礦物拉納石（Pb?SO?）和磷化銅（Cu?P）的烘烤工藝制成。他們說，所得材料在正常氣壓和高達127°C的溫度下顯示出兩個關(guān)鍵的超導跡象：零電阻和磁懸浮。

他們提出了一個合理的理論，說明LK-99如何顯示室溫超導性，但沒有提供明確的實驗證據(jù)。論文中的數(shù)據(jù)似乎尚無定論。

超導體的特征之一是邁斯納效應，當它被放置在磁鐵上方時，它會導致它懸浮。

在一個視頻演示，研究人員將一塊LK-99放在磁鐵上。LK-99平盤的一個邊緣上升，但另一個邊緣似乎與磁鐵保持接觸。

我們期望超導體顯示完全懸浮和“量子鎖定”，使其相對于磁鐵處于固定位置。在慈善解釋中，我們在視頻中看到的行為可能是由于樣品的缺陷，這意味著只有部分樣品變得超導。

因此，現(xiàn)在說我們已經(jīng)獲得了室溫超導性的令人信服的證據(jù)還為時過早。

下一步是什么

目前，我們對LK-99的了解都來自兩篇arXiv論文，這兩篇論文尚未經(jīng)過同行評審。兩篇論文都提出了類似的測量方法，盡管演示是非常規(guī)的。但是，在內(nèi)容和作者身份上存在一些差異，這并不能激發(fā)信心。

那么現(xiàn)在會發(fā)生什么？科學的過程開始行動。

專家們將仔細審查這些文件。其他實驗室的研究人員將嘗試重現(xiàn)論文中描述的實驗，看看它們最終是否會得到室溫超導體。

這些關(guān)鍵步驟對于確定LK-99索賠的有效性和可靠性是必要的。如果這些說法得到驗證和確認，它可能標志著過去幾十年物理學和材料工程領(lǐng)域最具開創(chuàng)性的進步之一。

然而，在研究經(jīng)過嚴格的審查和測試之前，我們應該謹慎對待這些說法。我們大家都將饒有興趣地等待核查進程的結(jié)果。

馬赫布貝·沙赫巴齊，材料科學高級研究員，昆士蘭科技大學

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