科技有狠活|13万元复现一个室温超导实验?全球静待“吃瓜”

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封面新闻 2023-08-09 11:55 110912

封面新闻记者 张峥

7月22日起,韩国室温超导团队连续发表了2篇论文,声称“首次”发现了室温常压超导材料LK-99,继今年3月美国超导研究者迪亚斯后,再度在全球掀起超导旋风。连续十多天,LK-99在全球跨界引发的“炼丹风”,与超导相关的概念股在全球实验室的复现结果中涨涨跌跌。

另一边,经历了超导种种乌龙,尤其是刚刚“踢回”迪亚斯超导“乌龙球”的中国超导大佬们要么保持了沉默,要么不屑于复现韩国实验;当然,也有吃瓜群众,紧锣密鼓开启了“炼丹模式”。

“连我在澳洲搞电池的朋友,都开始跃跃欲试了。”8月4日,电子科大物理学院博士生导师乔梁告诉封面新闻记者,“现在要复现韩国实验,大约需要13万人民币,比起以往超导实验动辄要购买数百万的实验器材,门槛降低了不少。我相信想做这个实验的大有人在。”

青蛙磁悬浮 图据网络

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超导之瓜

“LK-99,从命名来看,L和K是提交论文的韩国科学家的姓名首字母,99则是科学家开始这项研究的起始时间1999年。”一项看起来门槛并不是那么高的实验为什么会持续20多年时间?乔梁也没有想明白。他和团队于今年3月在《自然》上发表论文,研究氢元素对镍基超导材料的影响。从迪亚斯的发现到韩国LK-99,乔梁是一名认真且乐观的“吃瓜群众”。

上次限于设备,无法复现迪亚斯的实验,这次,有赖于韩国同仁降低了制备门槛,乔梁的实验室正准备复现韩国实验。北京航空航天大学刘知琪教授团队已经宣布,复现韩国实验无法观测超导现象;同时,东南大学孙悦教授团队宣布,在110K温度(约零下163℃)下成功观测到了零电阻,但是并没有证实、也没有发现室温超导。8月8日,北京大学量子材料中心研究员贾爽及其合作团队宣布其合成的LK-99样品不具备超导性。“到底是材料配置比例不一样,还是时间上出了问题,都让人好奇。”乔梁说出了他的疑惑。相对的,美国劳伦斯伯克利国家实验室通过理论模型,华中科大研究员团队通过实验,则从另一个角度印证了韩国实验。

中国科学院物理研究所研究员罗会仟和北京高压科学研究中心主任毛河光院士则对此表示了谨慎。毛河光在接受《中国科学报》采访时表示,“这跟迪亚斯的研究不同,因为他的研究在《自然》杂志发表了,就算有问题,但起码值得去重复。我们重复后看到了类似的现象,但严格分析不是超导。韩国这个研究可能是蹭迪亚斯这个热度。他们的工作早在1999年就有报道,现在又重新再炒起来,这个时候无论他人支持或反对,都可以把他们炒热。至少目前韩国这里并没有显示在科学上很靠谱。”

《阿凡达》中的悬浮山 (图据网络)

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物理学桂冠

《阿凡达》里描述的潘多拉星球,那里有着富饶的室温超导矿石,它足以让一座大山悬浮在空中。正如有网友调侃:如果这次地球人能实现室温常压超导,阿凡达人就不用搬家了。

中国科学院物理所研究员罗会仟在他的《超导“小时代”》中提到,“目前共有200余位科学家获得了诺贝尔物理学奖,其中属于凝聚态物理领域的大约60位,包括10位科学家直接因为超导研究获得诺贝尔奖。”百年来,科学家们像炼丹术士一样,把元素周期表上的元素通过各种不同的组合,投入造型各异的管式、箱式“炼丹炉”中,日夜守护,期待得到一片神奇的超导材料。谁能够真正发现室温常压下、零电阻、绝对抗磁性超导材料,摘下凝聚态物理研究领域的桂冠?这和征服珠峰一样让科学家着迷。

超导材料的电力应用  图据《超导"小时代"》

“一旦发现,毫无疑问会掀起第四次工业革命。”乔梁并不掩饰。所以,不论韩国超导是否是“一脚”乌龙球,都有大量的研究人员愿意去复刻、再现、验证这一发现。

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13万元复现一个超导实验

“很少有人关注磷酸盐里的超导现象,都是在氧化物或者金属元素里去寻找。这个材料确实很偏。” 乔梁说,“韩国团队材料的制备工艺其实没有我们那种材料那么复杂,比如我们做的镍基材料,需要使用激光分子束外延生长的办法,光是设备本身就要好几百万,这个设备不是所有人都能操作,它需要受过专门训练的人才能做,所以主流的门槛太高了。”

但是韩国实验,不少人调侃说就是烧坩埚,“只是它不能在大气里面烧,它必须封一个真空管,因为这里面有磷,放在空气中容易氧化,所以它需要一个真空管封起来烧。这个实验很简单,所以说好多做化学的人,他们也想尝试合成一下这个材料,合成其实不难的。”

“你不需要买上千万的设备。”乔梁算了一笔账,只需要13万,懂材料合成,就可以复现这个实验。“买一个真空封管机大概11万,然后剩下2万块钱你买炉子,买材料就可以做了。”“咱们举个例子,磷粉,买100克才几百块钱,铜什么的就几十块钱,真的是做化学的人搞的事情。”

乔梁坦言,“我不太理解的是,对于我们专业的人来说,不需要做20年,一年都可以搞得很清楚了。我不知道为什么他们要做那么久?”

8月8日B站超导直播

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LK-99引发超导科普热

“我们的磁体现在在样品的下方,离得很远,现在缓慢地靠近样品,可以看到它竖起来了……我们把磁体换个方向,再放到样品下面,看到样品一下又竖起来了,远离又掉下去了。”B站UP主、来自华中科大的“关山口男子技师”是国内最早发布复现韩国实验视频的团队之一。他所拍摄的LK-99验证视频点击已超过1000万次,位列全站排行第一。B站哔哔话题机发起的“华中科大合成了可以磁悬浮的LK-99晶体,你怎么看”的话题浏览超过3300万次。

华中科大“关山口男子技师”复现LK-99实验视频:材料竖了起来

同期,炼丹师阿翔的验证视频出现在B站;物理老师李永乐室温超导视频点击破百万;8月4日,南京大学闻海虎教授表示韩国发现室温超导体可能性非常小……8月8日,B站关于室温超导复现的直播有7个,3个正在直播,4个未开播……

反转再反转,一部室温超导“连续剧”引发科普热潮。

韩国媒体报道

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静待“吃瓜

然而,韩国超导材料新发现真是乌龙吗?

“对材料的理解不系统,很难全面地评价这个事情。”乔梁这样说,“能够很执着地花20多年来做一件事情,我觉得造假的可能性不大,关键是看他们能不能把其中的规律揭示出来。”从新闻报道和各种信息来看,韩国团队不是非常专业的做超导的人。这是乔梁的初步判断——“至少感觉他们没有做学术的那么专业。但是并不是说不专业就不能做,科学也有意外。”

据8月4日韩国媒体报道,LK-99研究者之一的韩国量子能源研究所代表李锡培(Sukbae Lee) 4日接受《韩国经济新闻》的电话采访时表示:“LK-99的制造方法已经全部公开。全世界的研究小组正在进行后续研究。”他接着说:“我认为大约再过一个月,世界研究团队就可以跟上来了。”他表示:“不久后将举行介绍所有内容的活动,目前正在对LK-99进行进一步升级的后续研究。”

“我觉得这件事情是好事。它反映了人们对科学的关注,他们知道超导这个事情一旦真正突破了,可能给我们带来第四次工业革命,绝对是工业革命,所以说从另外一个程度上讲反映了大众对科学知识的接受程度,他们晓得什么东西重要。现在,资本、企业、包括政府机构都在关注这件事情,所以,任何一个团队只要能够靠谱地发现超导材料这个事,都很重要。”

科学发现有积累有偶然,有时候需要运气。然而谁能成为本轮超导热最接近成功目标的人?

引用梭罗一句话:面对重大的话题,我们需要的是理智而不是速度。

评论 5

  • 王磊 2023-08-13 发表于四川

    假的

  • 老观镇新庙村驻村第一书记 2023-08-12 发表于四川

    科技强国!!

  • 薪尽自然凉 2023-08-10 发表于四川

    坐等吃瓜

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