常温超导实现后的世界
" 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！ "
昨天，一枚物理学界的核弹爆了， " 室温超导 " 四个字，轰炸了差评君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，跟差评君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。
而为了吃瓜吃出严谨，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 ）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。
而且咱去医院看病，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，并不用很大成本地维持下去。
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差友说了，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。
而上世纪 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！
而除此之外，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。
人们不得不用金刚石挤压来保证高压环境▼
而且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： “ 可以很肯定的说，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！
撰文：及格 编辑：面线 & 江江 & 结界 封面：萱萱图文、资料来源：
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郭券甄13529575420 ______ 现在最先进的超导技术是中国的,就是在华氏20度左右实现超导,现在的技术要在常温实现超导是不可能的,因为超导是没有能量损失的,而物质内部的分子是一直在做无规则运动的,之所以在绝对零度的条件下可以实现超导,是因为温度低了,分子的运动就减弱,在绝对零度分子趋向于相对静止 超导才得以实现 以上纯属个人观点
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