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是数学学“明珠”还是市场上的“题材”:“室温超导”与你我有关的一切

更新时间:2023-09-17 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

2023年7月25日,美国某研究团队声称发觉了一种潜在的“室温常压超导体”。这一消息迅速在全球范围内造成热议,还引起了科学界乃至民间科技爱好者对实验结果的复现风潮。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

但是截止目前,还没有任何一个复现结果能完全印证日本团队的“重大发觉”。美国国家数学实验室与广州民航航天学院的两项实验均没有观察到“LK-99”的超导征兆。西北大学科研团队宣布测到“LK-99”样品零阻值的实验结果,但并非在温度下初中物态变化物理实验论文,而是在110K(约-163℃)的高温条件下,但是并没有测到该物质应当出现的抗磁性。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

近期也有国外视频博主声称“LK-99”倒挂漂浮成功,但目前已删掉视频并致歉称视频所用样品并非“LK-99”,无超导性。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

这么,到底哪些是“室温超导”?关于“室温超导”目前我们又晓得些哪些?面对关于超导技术的“重大突破”,我们普通人又该如何做?杨梅新闻为你快速科普。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

导体是哪些?iQ4物理好资源网(原物理ok网)

不同的物质材料,按照它们的电留传导表现,可大致分成:绝缘体、半导体与导体。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

影响材料导电性能的,是阻值,也就是货运阻挠电压通过的能力。内阻的大小,常常与气温相关。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

这么,当气温升高到很低的情况下,内阻会呈现如何的变化呢?iQ4物理好资源网(原物理ok网)

1911年,波兰化学学家海克·卡末林·昂内斯(HeikeOnnes)在实验中碰巧发觉,在-269℃,水银的阻值忽然消失,昂内斯把物质的这些状态称为“超导态”,把内阻忽然变为零时的气温称作“超导临界气温”。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

内阻为零,电压就可以在这些材料中“无阻畅游”。所以,能在特定气温下实现零内阻的导体,就被称为“超级导体”,也就是超导体。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

超导体不仅零内阻的特点,还有第二大特征——“完全抗磁性”。即在超导态下,超导体对外部的磁场完全抵触。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

超导体的“完全抗磁性”,是在1933年由瓦尔特·迈斯纳和罗伯特·奥克森菲尔德两位科学家发觉,因而,超导体的完全抗磁性现象也被命名为“迈斯纳效应”。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

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所以,明天人们判定一种物质材料是不是超导体,只要认准“零内阻”和“完全抗磁性”两大指标。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

温度超导体又是哪些?iQ4物理好资源网(原物理ok网)

无论在科学界还是在众多行业领域,超导体实在是太美妙了!iQ4物理好资源网(原物理ok网)

“零内阻”的特点,意味着超导体可以将远程输电的成本打出来——无需复杂超高压技术,电力长途输送几乎无耗损。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

“完全抗磁性”,可以让超导体在磁场中漂浮,假如用于磁悬浮火车,可以用更低的成本实现更大范围的高速轨道交通。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

据悉,在医疗设备、精密仪器、电子通讯、航空航天等多个领域都期盼着超导技术的更大突破。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

虽然,目前人类已知的物质,要步入“超导态”,首先要达到很低很低的“超导临界气温”——动辄就是零下一两百摄氏度,对环境和设备要求太高,还未能广泛应用。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

所以科学家们仍然在寻求提升超导材料的临界体温,找寻相对往年高温超导体的低温超导体。其实,这儿的“高温”是指相对于绝对零度而言。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

100多年来,全球无数科学家涉足其间,找寻新的超导体,不断提高超导临界体温。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

1986年,IBM的科学家柏诺兹和缪勒,在一种氧化铜材料中发觉了低温超导性,可以在35K(约-238℃)的气温下弄成超导体,急剧增强了超导临界体温,因而入选诺贝尔化学学奖。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

2019年,由美德两国科学家组成的研究小组经过实验否认,高压下的溴化镧在250K(约-23℃)中具有超导性,这是目前已被否认的超导临界气温最高纪录。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

然而,目前发觉的超导材料仍然高于0℃,而要实现温度超导,即在接近室外气温的条件下步入超导,还是科学界无法企及的梦想。找到温度超导体,因而被视为汇聚态化学学的“明珠”。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

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争议不断的“超导新突破”iQ4物理好资源网(原物理ok网)

人类研究超导的历史只有112年,但相关研究迄今已获得五次诺贝尔奖,足见其在现今科学研究中的重要价值。科学家们强调,温度超导技术的突破,改变的将不仅仅是人类数学学和材料学的认知,更将极大地改变这个高度依赖电力和精密电子设备的人类社会,直接推动第四次工业革命。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

但是,近来几年关于温度超导的一些“突破性进展”,引起了更多的指责与批评。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

2020年,俄罗斯佐治亚学院化学学家兰加·迪亚斯(RangaDias)和他的朋友在《自然》杂志上发表论文称,一种含碳、硫、氢的化合物能在约15摄氏度下表现出超导性能。消息一出,风靡一时。但是,2022年9月,《自然》杂志撤回了这篇论文。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

去年3月,迪亚斯团队再度声称,在一种掺氮的镥络合物中,发觉接近常压下的温度超导现象,但这项“成果”,至今还没得到世界其他团队的重复验证。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

本次遭到广泛关注的日本团队,其“超导研究成果”也事件不断。她们的两篇论文,最早发布于预印本网站arXiv,并未接受任何同行评议。多位业内专家对文章数据特点与温度超导推论发表了指责。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

与此同时,“LK-99”的问世,尤其是其对实验环境和制造设备相对简单,掀起了全球学界甚至民间科学爱好者们仿效实验的风潮。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

可难堪的是,截止目前,世界上还没有任何团队才能复现成功。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

8月3日,美国超导和高温化学学会对外发布申明称,该团队声称合成的物质“LK-99”还不能被否认为温度超导体。而在部份投资市场上大肆炒作的一波“超导热点”,在狂欢之后只落得一地鸡毛。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

人类对温度超导技术和理想超导体的探求正在加速推动,新成果涌现的频度一定会大大增强。并且,基础科学的研究专业高深,让其部份所谓“突破性研究成果”真假难辨,即使是本领域内的学者专家,想要确切地验证评价初中物态变化物理实验论文,固然要耗费时间和精力,又甚或隔行隔山的普罗大众?iQ4物理好资源网(原物理ok网)

在杨梅新闻此前的访谈中,国外顶级的超导专家提醒公众:保持对科学好奇心与热情尚且可嘉,但更要当心慎重,不要受相关“小道消息”的煽动,更别被市场上个别概念题材炒作搭进去自己的血汗钱。iQ4物理好资源网(原物理ok网)

(杨梅新闻记者/顾慧敏王晟)iQ4物理好资源网(原物理ok网)

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