五的特殊含义

颠覆人类生活！美国科学家发表最新成果，他们实现了常温超导现象，这是物理学界的重大突破。

在发布这项成果的报告厅外，挤满了许多物理学家，甚至还有大量物理学研究者挤不进去，被保安疏散。

人类历史上的科学突破不在少数，近些年来我们也常常听到号称可以改变人类生活的新成果，但似乎没有一次这么受关注。常温超导到底是什么意思？它为何能颠覆人类的生活呢？

电对于人类的社会和科技发展来说，是必不可缺的。如果没有电的应用，人类是不可能有今天的生活的。对于现代人来说，如果没有电，生活也会极其困难，几乎是寸步难行。

电的应用原理其实很简单，就是通过各种手段产生电压或者电流。电流是什么？其实就是电子的移动，在一个电路中，电子移动的相反方向被认定为电流的方向。物理学上通常用字母I表示电流，单位一般是A（安培）。

说起来，电流和水流的原理是差不多的，这样的比喻也很便于大家理解。想要产生电流，首先要产生电势差。我国大部分河流为啥自西向东流入大海，其实就是地势差导致的，我国地形西高东低，水往低处流，就向东走了。

电流也是一样的，会从电势高的区域流向电势低的区域。电势和电压的物理学表示都是U，常用到的单位是V（伏特）。

河水的流速不是永远固定的，随着流经的地形而改变，在遇到大坝等阻碍时，就会降低流速，甚至可能完全停止。电流也是一样的，电路中有的地方阻碍可能大一些，有的地方阻碍小一些，这就是电阻，物理学上用R表示，单位通常是Ω（欧姆）。

这种“阻碍”不仅仅影响“流速”，还会影响最终的结果。如果你用一道道大坝拦住河水，那么最终注入大海的水量肯定会大幅减小。电也是一样的，在经过电阻的时候，不仅会影响电流，还会导致电能的损失。

电阻的大小主要取决于材质，有些材料本身就很容易导电，这就是导体；还有一些材料导电极其困难，也就是绝缘体。

材质不是决定电阻的唯一因素，温度也可以影响。想一想，水流也是相同的道理，同样一条河，冬天和夏天的流速就是不一样的。随着温度的变化，相同材质的电阻也会发生变化。

对于大部分材质来说，电阻随着温度变化的幅度都不会达到无限大或者无限小。但对于某些极特殊的材质来说，当温度突破临界值时，电阻竟然可以完全消失，这就是所谓的超导体。对应水流的比喻来说，这时河流就变成瀑布了，那威力可要比横向流动相同的距离要提升很多。

就像我们刚才说的，电阻的存在不仅会影响电流，还会消耗电能。不论是火力发电还是风力、核能等方式产生的电，在通过电线传输到千家万户的过程中，都会因为电线的电阻导致大量电能的损失，说白了就是导致经济损失。为了弥补损失，人类就要生产更多的电，这就会进一步加剧温室效应，引发全球气候危机。

有数据表明，目前利用铜或者铝导线输电，大约有15%的电脑在输电线路上流失。仅仅是咱们中国，每年就要因此损失超过1000亿度电，相当于数十个发电厂产生的总电量！

超导体不仅能够用来省电，还能在许多高科技和科研领域发挥功效。比如磁悬浮列车，就需要利用强大的磁场使列车悬浮起来。想要足够强大的磁场，就需要足够强大的电场，超导体当然就是其中关键的环节。如果能够利用超导导线来绕制电磁体，那就可以大幅提升列车的性能、减少能耗、节约成本。

另外，我国正在研发的最先进科技——人造太阳，也需要超导体的帮助。人造太阳的正式名称是可控核聚变，是未来人类最重要的能量来源，其核心装置就是超导托卡马克。利用超导线图制成的电磁铁可以产生强大的磁场，约束等离子体，从而实现可控核聚变。

这么看来，超导体对人类的发展来说确实具有不可替代的意义。但我们说了，只有非常特殊的材质在特殊条件下，才能够把电阻降低到0。这里我们提到的特殊条件，就包括温度、压强等。

目前人类发现的超导体也已经有不少了，但它们有一个共同特点，那就是需要极低的温度，这种温度不仅远远低于地球的气温，甚至有的不足-100℃乃至低于-200℃！超导体固然重要，但为了实现超导效果而人为创造超低温条件，反而会损失更多的能源，得不偿失

多年以来，科学家们一直在寻找更加特殊的材料，实现室温超导。因此，这一次的发布会才如此引人关注。

发布会的主角，是美国罗彻斯特大学的Ranga Dias团队。根据他们的介绍，只要提供大气压10000倍的压力（这对科学家来说并不是很难），他们发现的新材料就能够在21℃的温度下出现超导现象。相关研究成果于2022年8月投出，并在今年1月18日被权威国际科学期刊《自然》接收。

可以说，这样的温度真的可以在大部分自然状态下实现超导，绝对称得上是室温超导。一旦这种技术得到应用，也将毫无疑问地改变人类的生活，促进科技发展。

那么，这几位科学家真的要获得诺贝尔奖了吗？

实际上还真不是这么回事，因为这次研究的成果到底靠不靠得住，目前还说不准。早在2020年的时候，Dias 就发表过类似的成果，提出由氢-硫-碳三种元素组成的新材料可以实现室温超导（15℃，267GPa），当时的成果也发表在《自然》期刊上。

结果，很多团队按照他的说法进行了实验，都没有达到超导的水平。最后许多物理学家提出：这篇论文的数据有问题，甚至可能是造假的！不仅如此，还有人扒出了他在博士后期间发表的论文，也存在着一定的争议。

因此，这么多年来，Dias在物理学界的名声可不怎么样。既然如此，这一次他声称的常温超导，究竟是不是真的，咱也没有把握。

即便如此，还是有这么多物理学家来听他的这次报告，可见常温超导对于人类发展来说确实至关重要。我们当然希望这一次的成果不是假的，如果是假的，也希望早日有科学家真的实现这项技术吧。

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