APS大會:纏繃帶上場,大戰室溫超導體,第四次工業革命要來了?

硬核deeper 發佈 2024-04-01T19:18:40.071726+00:00

會議就氫化物21攝氏度室溫超導性的觀察進行了科學討論,由於特殊的原因,現場還出現一個特殊『規則』,就是不許現場提問。

APS 2023 年美國物理學會年會(APS March Meeting)正於 3/5-3/10 在拉斯維加斯舉行。會議就氫化物21℃室溫超導性的觀察進行了科學討論,由於特殊的原因,現場還出現一個特殊『規則』,就是不許現場提問。

中國的科學家也趕赴現場,因為這也是全人類一直追求的夢想,我們曾經開玩笑地說過,此事若能實現,我們再也不用擔心手機沒電了。

我們發現APS大會上有一個在超導領域熟悉的面孔,朱經武教授。他是國內高溫超導方面的泰斗級角色,既然他在現場,那大概率說明此次物理界的發現不容小覷。

超導現象解釋起來可以很做簡單,就是「超級能導電的體」,它就是指某些材料在特定臨界溫度( Tc )之下,電阻完全消失為零的現象,這些材料也被稱為超導體。1911年就被荷蘭物理學家發現,隨後全世界相關領域的科學家開始著手於溫室超導的研發,至今為止,一直被視為人類的一個夢想。

如果人類在室溫情況下就應用了超導體科技,讓各種電器的電阻為永恆零狀態,那麼傳輸電阻就不會再有損耗,也不會發熱,而且電線兩端也不再需要電壓了,這種發現若能被研究透並達到廣泛應用,勢必改變人類世界的生活方式。

例如磁懸浮列車可以大批製造,甚至飛機都可以改成電動飛機,可控核聚變也不用在液氦超導方面鑽牛角尖了。

2020年的時候,羅切斯特大學發文聲稱在267 Gpa(267萬個大氣壓)的高壓下,在C-H-S的化合物中實現了近室溫超導(Tc= 288 K,15 ℃),該研究引起了巨大轟動,並被Science評為2020年度十大科學突破之一。

但後來由於近溫室超導的關鍵磁化率數據上存在有人為捏造虛假數據的嫌疑,隨後Nature對其撤稿。


這次APS大會,是繼上一次撤稿事件後,時隔三年後再一次讓物理學界轟動的時刻,H-index的發明者Jorge Hirsch纏著繃帶與本次1 Gpa壓強實現超導的Ranga P. Dias安排在同一個會場位置,可謂是時隔三年的超導科學家大對決,都拿出了既要分高下,也決生死的氣勢。

理論物理學家們也經常提及「電子反常磁矩」這個老梗,事實上,與粒子物理相比,超導物理更像是一門玄學。研究者通過紛繁混雜的朦朧線索,幾乎像大海撈針一樣嘗試各種可能的材料。


但是許多材料在普通條件下就是完全絕緣的陶瓷,只有在極特殊的環境下才展現出超導特性。當然這也充分地說明,超導現象是一種普遍存在的特性,並不限於特定的元素或材料類型。

而且之前CHS的文章已經鬧得沸沸揚揚,這次的壓強更低,Tc更高,可能有的人認為1GPa還是很高的壓強,但是和之前給LaH10或者H3S比比,真的是「近常壓」了。

據說nature會在3月10號發他的文章,大家可以蹲一波,如果是真的,那真的可以說是見證歷史了。

那麼,在我們看到文章或完全證偽之前,我們想知道如果此次實驗果真成功,那麼物理學、材料學界都會迎來一場大地震,人類會真的直接邁入第四次工業革命。

在此次的最新研究中,Ranga Dias和他的團隊在實驗中研發了一種由氫(99%)、氮(1%)和純鑥製成的材料LNH。科學家將這一材料放置在392k的環境中反應3天。由氫、氮和鑥組成的三元化合物最初是一種有光澤的藍色。

這一化合物又被壓縮在鑽石砧槽中,在壓力達到3kbar時,發生了一個驚人的變化:超導開始從藍色變為粉紅色。

最後,在約30kbar壓力下又變成了亮紅色,電阻降至零。1GPa大約是大氣壓的10000倍(標準大氣壓約為101.325kPa),但是相比於室溫超導體所需的數百萬個大氣壓,這遠遠低於預期。

人類物理學有三朵烏雲需要撥雲見日,第一朵烏雲是光的波動理論,第二朵烏雲是能量均分的麥克斯韋-玻爾茲曼理論,如果Dias會摘下這個桂冠,他將解決人類物理學的第三朵烏雲。

世界科學共同體之間還有一個說法:誰能搞出室溫超導,誰就是繼牛頓和愛因斯坦之後的物理學第三人。

我們到底會見證人類第四次工業革命,還是又被科學家閃了一下腰,答案很快就要來了,我個人非常想見證歷史和人類科學的奇蹟,但Dias是個超導研究的「慣犯」,希望這一次不要再上演狼來了的故事。

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