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室溫超導(dǎo),這個(gè)被認(rèn)為是凝聚態(tài)物理學(xué)界的“圣杯”,可以沖擊諾獎(jiǎng)的研究真的到來了嗎?近日,美國羅切斯特大學(xué)物理學(xué)家蘭加·迪亞斯(Ranga Dias)及其團(tuán)隊(duì)宣稱,創(chuàng)造出了能夠在室溫條件下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的新材料。
這就像一顆雷平地炸響,震動(dòng)了物理圈。要知道,室溫超導(dǎo)如果可以實(shí)現(xiàn),而且真的走向了人類生活,那么,整個(gè)世界將會(huì)改變。室溫超導(dǎo)將會(huì)顛覆能源科技,電力傳輸效率大大提升,常溫量子計(jì)算機(jī)、高速超導(dǎo)磁懸浮、可控核聚變裝置、超級(jí)超導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)等等將不再是夢(mèng)想。
然而,在外界看來這則“爆炸性消息”,物理領(lǐng)域研究人員則非常理性。中國科學(xué)院物理研究所研究員羅會(huì)仟在連線網(wǎng)易科技直播時(shí)表示,大家反應(yīng)比較平淡。首先,迪亞斯的這次報(bào)告已經(jīng)在去年(2022年)小型會(huì)議上做過交流,圈內(nèi)少部分人已經(jīng)知道;其次,在這次報(bào)告之前,大家已經(jīng)看到報(bào)告題目和摘要,也已經(jīng)知道他要講什么內(nèi)容;更重要的是,迪亞斯此前已經(jīng)做過類似實(shí)驗(yàn),大家更多是抱著一種看熱鬧的心態(tài),看看實(shí)驗(yàn)是否可信之類的。
要知道,迪亞斯以及團(tuán)隊(duì)一直以來爭(zhēng)議纏身:2020年Dias就宣布可以實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo),還登上了Nature封面,隨后兩年 圍繞該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果爭(zhēng)議不斷,其他實(shí)驗(yàn)室反復(fù)嘗試,都未能復(fù)現(xiàn)結(jié)果,因此,不斷有物理學(xué)家質(zhì)疑數(shù)據(jù)結(jié)果的合理性,2022年9月,Nature不顧作者的抗議強(qiáng)行撤稿;另外一件則是迪亞斯在哈佛讀博士后期間發(fā)表的一篇論文也惹出過麻煩,他們宣布合成出了首個(gè)金屬氫材料,論文發(fā)表在了Science,但是論文發(fā)表后,團(tuán)隊(duì)稱由于操作失誤,該金屬氫樣本已經(jīng)損毀,其他研究組也未能重復(fù)出相關(guān)結(jié)果。
因此,對(duì)于迪亞斯的這次實(shí)驗(yàn)結(jié)果,媒體也撰文:讓子彈再飛一會(huì)。
那么,要飛多久才能知道真?zhèn)文?羅會(huì)仟表示,可能需要幾周或者一兩個(gè)月的時(shí)間,當(dāng)然也可能更快,或?qū)⒂袑?shí)驗(yàn)室能完成對(duì)這項(xiàng)工作的驗(yàn)證。
即使迪亞斯的實(shí)驗(yàn)被驗(yàn)證是正確的,也并不像迪亞斯所說一定會(huì)是重塑21世紀(jì)的革命性技術(shù)。羅會(huì)仟表示,大家不用太激動(dòng),離革命性技術(shù)還是挺遠(yuǎn)的,一個(gè)新材料從出現(xiàn)到大規(guī)模使用距離還是非常遙遠(yuǎn)的。
“一種超導(dǎo)材料要想被應(yīng)用,臨界溫度、臨界磁場(chǎng)和臨界電流密度都很重要,三個(gè)參數(shù)都要高,才能具備大規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)!绷_會(huì)仟表示,“而且除此之外,要想大規(guī)模商用,還要面臨著很多指標(biāo)考核,比如機(jī)械性要很好,化學(xué)穩(wěn)定性高,材料成本等等!
對(duì)于室溫超導(dǎo)來說,目前最大的障礙是來自兩個(gè)方面:一是基于現(xiàn)有常規(guī)BCS理論預(yù)言的氫化物超導(dǎo)體往往需要超高的壓力才能實(shí)現(xiàn),技術(shù)挑戰(zhàn)太大了;二是人類對(duì)非常規(guī)超導(dǎo)機(jī)理的認(rèn)識(shí)還是很不完善的,尋找超導(dǎo)新材料很多時(shí)候相當(dāng)于兩眼一抹黑,只憑著自己的感覺在做事情。相比發(fā)現(xiàn)室溫超導(dǎo)新材料,羅會(huì)仟認(rèn)為能夠發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象和新物理,最終幫助解釋非常規(guī)超導(dǎo)機(jī)理等才是基礎(chǔ)科學(xué)研究最關(guān)心的,能對(duì)整個(gè)物理學(xué)框架的發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。 |
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