貝 殼財經(jīng)原創(chuàng)出品
記者 羅亦丹
編輯 徐超 陳莉
(資料圖片)
室溫超導(dǎo)再次引發(fā)科學(xué)界關(guān)注及股市反響。
8月2日,僅發(fā)布1天的一則名為“LK-99驗證”的室溫超導(dǎo)相關(guān)視頻沖上了b站排行榜第2名。當(dāng)天,A股超導(dǎo)板塊開盤大漲,法爾勝、百利電氣、中孚實業(yè)漲停。新京報 貝殼財經(jīng)記者致電上述上市公司得知,百利電氣與中孚實業(yè)擁有高溫超導(dǎo)相關(guān)業(yè)務(wù),而法爾勝則表示“純屬市場行為”。
此前,7月下旬,有韓國科學(xué)家團(tuán)隊發(fā)表論文稱發(fā)現(xiàn)了全球首個室溫常壓超導(dǎo)材料——LK-99(改性鉛磷灰石晶體結(jié)構(gòu))。為證明實驗結(jié)果的可靠性,其還放出了一則視頻:將一個不規(guī)則的類圓柱薄片放在磁鐵上方,可以看到薄片一側(cè)翹起、懸空。由于對該材料進(jìn)行復(fù)制并不困難,全球各地都掀起了一波對LK-99進(jìn)行復(fù)現(xiàn)驗證的熱潮。
截至8月1日,世界范圍內(nèi)已有多個團(tuán)隊發(fā)出了驗證報告,包括國內(nèi)的北京航空航天大學(xué)、東南大學(xué)、華中科技大學(xué)的研究團(tuán)隊等。雖然這些復(fù)現(xiàn)實驗均未能驗證LK-99為室溫超導(dǎo),但有實驗在驗證過程中發(fā)現(xiàn)該材料具有抗磁性等性質(zhì),“有望實現(xiàn)真正意義的無接觸超導(dǎo)磁懸浮”,這在網(wǎng)絡(luò)上掀起了一股“見證歷史”的狂歡。
那么,LK-99究竟是否是室溫超導(dǎo)材料呢?8月1日,對LK-99進(jìn)行了復(fù)現(xiàn)實驗的東南大學(xué)教授孫悅告訴新京報 貝殼財經(jīng)記者,韓國團(tuán)隊發(fā)布的視頻并不能證明該材料為超導(dǎo)磁懸浮,其可能僅僅具備抗磁性,與真正的超導(dǎo)磁懸浮的表現(xiàn)存在差異,“現(xiàn)在還不能完全否定韓國團(tuán)隊的發(fā)現(xiàn)肯定不是超導(dǎo),我們還在繼續(xù)探索和測量?!?
01
復(fù)現(xiàn)實驗引百萬網(wǎng)友圍觀
“見證歷史”還是打破幻想?
打開一條在8月1日發(fā)布,僅僅時長不到4分鐘的名為“LK-99驗證”的視頻,可以看到網(wǎng)友齊刷刷的“見證歷史”的彈幕。
在該視頻中,一顆小小的LK-99晶體樣品隨著磁鐵的移動而不斷豎起、落下。視頻介紹顯示,華中科技大學(xué)材料學(xué)院博士后武浩、博士生楊麗,在常海欣教授的指導(dǎo)下,成功首次驗證合成了可以磁懸浮的LK-99晶體,該晶體懸浮的角度比韓國團(tuán)隊獲得的樣品磁懸浮角度更大,有望實現(xiàn)真正意義的無接觸超導(dǎo)磁懸浮。
截至8月2日上午10點,該視頻已經(jīng)獲得了595.8萬播放,以及4.4萬個評論。
此外,8月1日,美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)在arXiv上提交了一篇論文,在該研究中,LBNL納米結(jié)構(gòu)材料理論研究員使用美國能源部的計算能力進(jìn)行模擬,稱已經(jīng)為銅摻雜鉛磷灰石的超導(dǎo)性找到了理論基礎(chǔ),其結(jié)果支持LK-99作為室溫環(huán)境壓力超導(dǎo)體。
但需要注意的是,上述研究僅為計算機(jī)模擬,并未在實驗室中真正復(fù)現(xiàn)。而華中科技大的視頻發(fā)布者也表示,其“目前只驗證了邁斯納效應(yīng),只有一片幾十微米大小的樣品。測電阻需要破壞樣品”。
據(jù)了解,要證明某一材料存在超導(dǎo)性質(zhì),其必須滿足兩個條件:完全抗磁性(即邁斯納效應(yīng))和零電阻。目前,尚未有人真正驗證LK-99為室溫超導(dǎo)體。
東南大學(xué)孫悅教授和施智祥教授的團(tuán)隊是最早進(jìn)行驗證實驗的團(tuán)隊之一。早在7月25日,孫悅與施智祥團(tuán)隊就決定購買原材料對LK-99進(jìn)行復(fù)現(xiàn),并在7月29日合成了LK-99樣品,發(fā)現(xiàn)樣品并無超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象,隨后其對樣品進(jìn)行磁化測量,也并未看到超導(dǎo)跡象,不過樣品確實表現(xiàn)出了一些負(fù)的磁化信號,說明存在一定的抗磁性(也不排除為雜質(zhì)造成)。
孫悅有15年從事超導(dǎo)研究的經(jīng)驗,他告訴 貝殼財經(jīng)記者,通過X射線結(jié)構(gòu)分析,可以證明其團(tuán)隊合成的材料與韓國團(tuán)隊材料相同,通過對該材料性質(zhì)的測量,并沒有發(fā)現(xiàn)韓國團(tuán)隊文章中所說的超導(dǎo)性質(zhì),也沒有發(fā)現(xiàn)磁懸浮,不過,現(xiàn)在還不能完全否定韓國團(tuán)隊的發(fā)現(xiàn)肯定不是超導(dǎo),他所在的團(tuán)隊還在繼續(xù)探索和測量。
此圖表證明東南大學(xué)孫悅教授和施智祥教授的團(tuán)隊制備出了與韓國團(tuán)隊相同的材料。
而對于韓國團(tuán)隊視頻中LK-99呈現(xiàn)出了“部分懸浮”跡象,孫悅對 貝殼財經(jīng)記者表示,這其實并不能證明其為超導(dǎo)磁懸浮,因為如果LK-99是一個抗磁性材料,其也會產(chǎn)生“浮起來”的現(xiàn)象,但真正的超導(dǎo)磁懸浮材料,無論是倒過來放置,還是讓材料不斷旋轉(zhuǎn),其也能完全懸浮,“抗磁性強(qiáng)的材料會浮起來,是因為其內(nèi)部有一個排斥力,如果把該材料‘反過來’,可能會因為重力的關(guān)系導(dǎo)致其落下,但超導(dǎo)材料無論倒置還是旋轉(zhuǎn),其都可以被磁場‘鎖住’?!?
02
韓國團(tuán)隊疑生“內(nèi)訌”?
已有論文“證偽”超導(dǎo)
事實上,這并非室溫超導(dǎo)首次因號稱制備成功而“出圈”。今年3月,美國羅切斯特大學(xué)的迪亞斯(Ranga Dias)及其團(tuán)隊在美國物理學(xué)會三月會議上宣布發(fā)現(xiàn)“近常壓室溫超導(dǎo)材料”,也引發(fā)了廣泛關(guān)注,但此后該材料被多個團(tuán)隊證偽。
對此,孫悅告訴 貝殼財經(jīng)記者,此次韓國團(tuán)隊的室溫超導(dǎo)與迪亞斯團(tuán)隊存在區(qū)別,“我猜測韓國團(tuán)隊看到了一些性質(zhì)和跡象,但這個跡象可能不是超導(dǎo)現(xiàn)象,而是抗磁性等,因此產(chǎn)生了理解錯誤,但美國的迪亞斯團(tuán)隊屬于更加專業(yè)的實驗室,不會搞錯,但其數(shù)據(jù)有很多大的人工處理的痕跡,有捏造數(shù)據(jù)的嫌疑。”
根據(jù)arXiv(預(yù)印本網(wǎng)站)信息,韓國研究團(tuán)隊包括量子能源研究所代表李碩裴(音)、高麗大學(xué)研究教授權(quán)英完(音)、漢陽大學(xué)榮譽(yù)教授吳根浩(音)以及曾任職于韓國電子通信研究院(ETRI)的金賢卓(音)等。
需要注意的是,此次宣稱制造出室溫超導(dǎo)的韓國團(tuán)隊的一名成員李碩裴在接受媒體采訪時稱,研究團(tuán)隊并未準(zhǔn)備好發(fā)表論文,但權(quán)英完在未征得其他作者同意的情況下,就擅自發(fā)布了論文,團(tuán)隊目前已要求下架論文。李碩裴表示,這項研究其實是針對今年4月發(fā)布在韓國期刊的超導(dǎo)體論文的補(bǔ)充,并且已向國際期刊申請審查。金賢卓在接受美國媒體采訪時也表示,論文還存在很多缺陷,是在未經(jīng)他許可的情況下發(fā)表的。
貝殼財經(jīng)記者關(guān)注到,目前預(yù)印本網(wǎng)站上已有對LK-99進(jìn)行復(fù)現(xiàn)并證偽的學(xué)術(shù)論文。如7月31日,北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院劉知琪教授團(tuán)隊在預(yù)印本網(wǎng)站上提交了標(biāo)題為《由Pb2SO5和Cu3P燒結(jié)而成的Pb10-xCux(PO4)6O中的半導(dǎo)體傳輸》的論文。該論文稱,他們根據(jù)韓國團(tuán)隊公布的方法合成了LK-99,但沒有發(fā)現(xiàn)其具有超導(dǎo)性。
對于LK-99,此前曾證偽迪亞斯高溫超導(dǎo)材料的南京大學(xué)超導(dǎo)物理和材料研究中心主任聞海虎在接受央視采訪時表示,韓國研究人員的文章內(nèi),電阻的測量數(shù)據(jù)寫得不是非常清楚,“他們是通過四探針法進(jìn)行的數(shù)據(jù)測量,因為采用的是針尖,所以接觸的各個方面可能都有問題。并且現(xiàn)在顯示出來的所謂電阻的數(shù)據(jù),看起來沒有一個數(shù)據(jù)顯示是非常穩(wěn)定的儀器噪聲狀態(tài)的零電阻,這個電阻數(shù)據(jù)看起來是隨著溫度變來變?nèi)サ模阅壳霸陔娮钄?shù)據(jù)上還是存疑?!?/p>
此外,聞?;K-99在磁化測量和視頻顯示磁懸浮上也表現(xiàn)出了質(zhì)疑,“在磁化測量方面,盡管有抗磁,但是抗磁本身是不是超導(dǎo)還不好評判;雖然韓國的研究人員在視頻中顯示了磁懸浮,但視頻中顯示的磁懸浮不太像超導(dǎo)的磁懸浮,而是類似某種抗磁性加上重力的平衡以后所達(dá)到的磁懸浮態(tài)。所以從這三點看,目前沒有強(qiáng)烈的證據(jù)證明這是超導(dǎo)材料?!?/p>
03
室溫超導(dǎo)足以改變各行各業(yè)
但股市先行
之所以室溫超導(dǎo)實驗獲得了廣泛的關(guān)注,是因為對超導(dǎo)材料進(jìn)行突破仍然有著極其深遠(yuǎn)的科學(xué)意義,超導(dǎo)材料的零電阻和完全抗磁性兩個特性,可應(yīng)用在可控核聚變、電力輸送、交通運(yùn)輸、醫(yī)學(xué)成像等多個領(lǐng)域。
“一旦實現(xiàn)了室溫超導(dǎo),會改變各行各業(yè)。因為超導(dǎo)材料沒有電阻,沒有發(fā)熱,會極大減少能量損耗,比如計算機(jī)里有發(fā)熱,導(dǎo)致芯片不能做得很小,而超導(dǎo)沒有發(fā)熱會改變這一點,超導(dǎo)還可以應(yīng)用到量子計算機(jī)里。此外,超導(dǎo)沒有電阻可以形成很大的電流,因此可以形成很大磁場,可以應(yīng)用到可控核聚變里等??梢哉f,誰實現(xiàn)了室溫超導(dǎo),會獲得諾貝爾獎,更會極大地改變?nèi)祟惿鐣?,但許多科學(xué)家探索了很多年,也沒有人真正能實現(xiàn)室溫超導(dǎo)?!睂O悅說。
目前,可應(yīng)用的超導(dǎo)材料往往需要極低溫度才能達(dá)成超導(dǎo)特性,這對超導(dǎo)材料的應(yīng)用在成本上是一個很大的限制,如果“常溫常壓超導(dǎo)材料”能夠發(fā)現(xiàn),那么技術(shù)原理清晰但成本高昂的磁懸浮列車將有可能廣泛應(yīng)用,電力輸送時因電阻導(dǎo)致的電能損耗也將為零,我國每年節(jié)省下來的電能據(jù)公開數(shù)據(jù)分析能夠達(dá)到1000多億度。
聞?;⒎Q,室溫超導(dǎo)如果能夠?qū)崿F(xiàn),在醫(yī)療方面,最直接受到影響的是醫(yī)院里面使用的核磁成像裝置,如果有常溫常壓超導(dǎo)材料就不需要用任何低溫制冷的液體,使用價格會非常便宜。在大型的高速、高容量的計算中,散熱是一個比較棘手的問題,如果室溫超導(dǎo)成功的話,用這種材料做成計算芯片的連線就不會發(fā)熱,計算容量也會提高。如果將超導(dǎo)磁懸浮運(yùn)用在軌道交通上,在真空的管道里運(yùn)行的高速列車,它的速度能夠達(dá)到每小時1000公里以上。
他表示,甚至在日常生活中,每個人用的手機(jī)都能夠用上超導(dǎo)材料,手機(jī)信號會大大提升;汽車?yán)锩娴陌l(fā)動機(jī)使用超導(dǎo),效率會提高很多,會讓汽車跑得更遠(yuǎn)更快。室溫超導(dǎo)如果研究成功,只要是與我們生活相關(guān),電器、電子、醫(yī)療、國防、軌道交通、新能源、大型的計算和量子計算等等方面都會有飛躍性的發(fā)展。
貝殼財經(jīng)記者觀察到,不論此次韓國團(tuán)隊的室溫超導(dǎo)實驗是否能夠被驗證成功,其已經(jīng)首先在資本市場上掀起了一股“超導(dǎo)風(fēng)暴”。
8月1日,美股“美國超導(dǎo)”收漲60%,盤前一度大漲超140%。近5個交易日,該股累計上漲約130%,目前股價已接近近三年高位。A股的Wind超導(dǎo)概念股中,法爾勝、百利電氣、永鼎股份漲停,西部超導(dǎo)漲逾7%,聯(lián)創(chuàng)光電上漲6.3%。8月2日,法爾勝、百利電氣、中孚實業(yè)開盤即漲停。
8月2日,新京報 貝殼財經(jīng)記者以投資者身份致電上述上市公司。中孚實業(yè)投資者熱線工作人員告訴記者,“我們從2012年起和中科院合作研發(fā)了高溫超導(dǎo)電纜的項目,由于我們自備電廠,后續(xù)該技術(shù)用在了從電廠到電解鋁的輸電環(huán)節(jié),使用該技術(shù)對電量的損耗會相對較小。目前該項目還在研發(fā)中,應(yīng)用在內(nèi)部輸電使用,后續(xù)還會有技術(shù)方面的持續(xù)研發(fā)?!倍鴮τ诮诨馃岬氖覝爻瑢?dǎo),該名工作人員表示,中孚實業(yè)高溫超導(dǎo)項目的環(huán)境溫度為零下100攝氏度左右,目前還未達(dá)到室溫超導(dǎo)的溫度?!?
百利電氣董秘辦工作人員告訴 貝殼財經(jīng)記者,其股價上漲或與其下屬子公司有從事高溫超導(dǎo)有關(guān)。法爾勝公司董秘辦工作人員則表示,公司并不涉及室溫超導(dǎo)相關(guān)業(yè)務(wù),已經(jīng)在股吧做出了澄清,近幾日的上漲屬于市場行為。
袁嵐峰:韓國科學(xué)家聲稱的實現(xiàn)“室溫超導(dǎo)”沒有電阻證據(jù),不靠譜
作者|袁嵐峰(中國科學(xué)院科學(xué)傳播研究中心副主任、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科技傳播系副主任、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心副研究員最近,全世界又被“室溫超導(dǎo)”刷屏了。3月的時候,就有一位羅切斯特大學(xué)的Ranga Dias教授宣稱自己實現(xiàn)了室溫超導(dǎo),但僅僅兩個月以后,就被南京大學(xué)聞?;⒔淌趫F(tuán)隊發(fā)表論文推翻了。才過了兩個月,居然又有一群韓國科學(xué)家出來說自己實現(xiàn)了室溫超導(dǎo)。
據(jù)媒體報道的最新消息顯示,韓國研究團(tuán)隊的成員表示,論文存在缺陷,系團(tuán)隊中的一名成員擅自發(fā)布,目前團(tuán)隊已要求下架論文。
關(guān)于最近韓國科學(xué)家宣稱的室溫常壓超導(dǎo),我最基本的結(jié)論是,這些韓國科學(xué)家的數(shù)據(jù)不足以支撐自己的宣稱,實際上沒有任何零電阻的證據(jù),他們錯把一個沒有超導(dǎo)的材料當(dāng)成了超導(dǎo)。
(一) 韓國科學(xué)家聲稱實現(xiàn)室溫超導(dǎo)?不靠譜
其實,熟悉科學(xué)界運(yùn)行機(jī)制的人都知道,過度夸張的宣稱是常有的事,所以我對這事的初始相信程度就很低。用貝葉斯統(tǒng)計(Bayes statistics)的語言說,這事為真的先驗概率就很低。但畢竟室溫超導(dǎo)是關(guān)系全人類命運(yùn)的重大課題,所以我還是認(rèn)真去做了一些調(diào)研。令人哭笑不得的是,調(diào)研的結(jié)果是我對它的相信程度更低了,后驗概率幾乎降到了0。這群韓國科學(xué)家對超導(dǎo)似乎是徹頭徹尾的外行,他們的專業(yè)程度甚至還不如Dias。
貝葉斯定理
首先,Dias好歹是在《Nature》上通過評審正式發(fā)了篇論文,事前還在美國物理學(xué)會3月會議上做了個正式的學(xué)術(shù)報告,而這群韓國科學(xué)家呢?他們只是在學(xué)術(shù)預(yù)印本平臺arXiv上傳了一篇文章,預(yù)印本的意思就是沒有經(jīng)過同行審稿的,只是他們自說自話,這可信度就完全不可同日而語了。
當(dāng)然,在正式發(fā)表之前先發(fā)個預(yù)印本也很正常。但他們這篇預(yù)印本文章的標(biāo)題直接就叫做《第一個室溫常壓超導(dǎo)體》(The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor)!再來看論文摘要第一句:“全世界第一次,我們成功地合成了室溫常壓超導(dǎo)體(臨界溫度超過400 K,即127℃)……”
學(xué)術(shù)界之外的人可能不知道這種表述方式有什么問題,但學(xué)術(shù)界之內(nèi)的人都知道這是十分可笑的,因為它直接表現(xiàn)出這些人追求的是名利,而不是科學(xué)真理。如果是真正的科學(xué)家做出了一個真正重大的成果,他們的表述會盡量客觀,盡量克制,有一分證據(jù)說一分話,擔(dān)心說過頭造成反效果。例如他們會多用被動語態(tài),多說“什么實驗證明了什么”,而不是說“我自己發(fā)現(xiàn)了什么,我是天下第一”。所以從這群韓國科學(xué)家的標(biāo)題和第一句話,就讓我感覺他們的名利心簡直是躍然紙上,顯得十分民科。
再往下看,我又看到一個大雷,這個大雷可能是一般科技媒體記者很少了解的。他們宣稱自己的結(jié)論有多種實驗測量的支持,然后,他們就堂而皇之地給出了一番理論解釋,說這種超導(dǎo)來自Cu2+離子取代Pb2+離子導(dǎo)致的體積收縮,而不是來自外界因素如溫度和壓強(qiáng)。
外行可能會覺得,給出實驗現(xiàn)象之后再給個理論解釋,不是很正常嗎?但實際上,對室溫常壓超導(dǎo)來說這就很不正常。請注意,韓國人做的是室溫而且常壓的超導(dǎo),這比Dias的室溫超導(dǎo)還要夸張,他宣稱的室溫超導(dǎo)還需要一萬個大氣壓的壓強(qiáng)呢,韓國科學(xué)家直接就是常壓。
這里有個重要的知識點,就是超導(dǎo)是有個理論解釋的,叫做BCS理論,以三位提出者Bardeen、Cooper和Schrieffer的姓氏首字母命名,他們因此獲得了1972年諾貝爾物理學(xué)獎。根據(jù)BCS理論的預(yù)測,常壓下的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度不能超過40K,即-233℃,這個上限叫做麥克米蘭極限(McMillan limit)。
不過,后來確實發(fā)現(xiàn)了常壓下超過40 K的超導(dǎo)材料,如1986年發(fā)現(xiàn)的銅氧化物材料和2008年發(fā)現(xiàn)的鐵基超導(dǎo)材料。這說明它們超出了BCS理論的適用范圍,學(xué)術(shù)界因此把它們稱為高溫超導(dǎo)。這是一個十分好笑的術(shù)語,說到高溫普通人可能以為至少也得幾百攝氏度,但在超導(dǎo)領(lǐng)域里,高溫的意思是僅僅超過40 K!這個溫度甚至低于液氮的溫度77 K,更比室溫低得多。所以如果你知道在超導(dǎo)領(lǐng)域里高溫低于室溫,高溫超導(dǎo)早就實現(xiàn)了,室溫超導(dǎo)卻還沒有實現(xiàn),你的知識水平就超過了90%的人!
如果你再知道高溫超導(dǎo)理論是個尚未解決的問題,你的知識水平就超過了99%的人。從上世紀(jì)八十年代到現(xiàn)在,都快40年了,但高溫超導(dǎo)的理論仍然是五花八門,莫衷一是,沒有一個理論能夠真正解決問題。結(jié)果就是,整個超導(dǎo)領(lǐng)域都冷下去了,遠(yuǎn)沒有上世紀(jì)八十年代那么火熱了。
了解了這些背景,你就會知道,高溫超導(dǎo)的實驗和理論其實是兩回事。即使給出了一個高溫超導(dǎo)的實驗事實,對它的理論解釋也仍然是很不清楚的,需要很多人繼續(xù)努力很長時間。假如這群韓國人的室溫常壓超導(dǎo)結(jié)果是真的,那就意味著它超過了麥克米蘭極限,所以它一定不是BCS理論能夠解釋的,一定需要某種現(xiàn)在還不清楚的理論。
然而他們居然三言兩語就給出了一個解釋,這就是完全不對的,即使這個實驗現(xiàn)象是真的,也根本不應(yīng)該有這樣簡單的理論解釋。這正說明他們其實是“不知道自己不知道”,處于一種無知者無畏的狀態(tài)。這種信心是一種典型的民科表現(xiàn),就好像有人號稱自己能三言兩語證明哥德巴赫猜想或者解決可控核聚變,在內(nèi)行看來這只能說明他們具有一種虛妄的信心,說明他們什么都不懂,連這些問題的困難在哪里都不知道。這在心理學(xué)上叫做“達(dá)克效應(yīng)”(Dunning-Kruger effect),即知識程度最低的人反而最自信,我感覺這群韓國科學(xué)家就是陷在里面了。
后面還有一個大雷。這群韓國科學(xué)家在arXiv上發(fā)了一篇預(yù)印本之后僅僅兩個半小時,居然又上傳了一篇預(yù)印本。這第二篇文章的標(biāo)題倒是正常多了,叫做《Pb-Cu-PO4超導(dǎo)體在常溫常壓下實現(xiàn)懸浮及其機(jī)理》“Superconductor Pb10?xCux(PO4)6O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism”,雖然也不是十分正常,但至少比第一篇的標(biāo)題《第一個室溫常壓超導(dǎo)體》正常多了!在這篇文章里,他們展示了一個所謂超導(dǎo)磁懸浮的視頻(韓國造出世界首個室溫超導(dǎo)體?127℃實現(xiàn)超導(dǎo),復(fù)現(xiàn)即鎖定諾獎),被許多人看做最強(qiáng)的證據(jù)。
但對內(nèi)行來說,這反而是他們沒有實現(xiàn)超導(dǎo)的證據(jù)。因為如一個以色列特拉維夫大學(xué)科學(xué)家2011年的科普視頻所示,真正的超導(dǎo)磁懸浮是完全的浮在空中,而不是像韓國的樣品這樣一側(cè)靠在底座上。更厲害的是,超導(dǎo)體還可以懸浮在磁體的下方!然后你把它推一下,它就會在下方懸空繞著磁體轉(zhuǎn)圈。韓國科學(xué)家的視頻,相形之下就像《西游記》第二回里菩提祖師說孫悟空,“這個算不得騰云,只算得爬云而已!”
(二) 韓國科學(xué)家的室溫超導(dǎo)反轉(zhuǎn)了?完全沒有
最近,還有很多人在傳,說某某單位復(fù)現(xiàn)了韓國人的實驗結(jié)果、某人發(fā)了理論文章解釋這個材料為什么能超導(dǎo)等。其實仔細(xì)看看就會發(fā)現(xiàn),都不出我上面解讀的這些范圍。這其中,我覺得我可以特別解讀一下那篇所謂解釋了超導(dǎo)的理論文章。因為這個理論剛好在我的知識范圍之內(nèi),而在中文互聯(lián)網(wǎng)上可能還沒有專業(yè)人士出來解讀,所以有不少誤解,以為它有多大的重要性。
此文的標(biāo)題叫做《銅取代的鉛磷酸鹽磷灰石中相關(guān)孤立平坦能帶的起源》(Origin of correlated isolated flat bands in copper-substituted lead phosphate apatite),基本內(nèi)容是說作者(此文只有一位作者)做了密度泛函理論(density functional theory)計算,發(fā)現(xiàn)這種材料在費米能級具有相關(guān)的孤立平坦能帶,這是高溫超導(dǎo)材料的普遍信號。
這個計算很可能是正確的,但這個計算結(jié)果能說明的問題其實是很少的。密度泛函理論我讀博士的時候就整天用,它是目前最常用的電子結(jié)構(gòu)計算方法之一。
然而專業(yè)人士就明白,能帶是一種平均場近似的語言(平均場的意思是,假定對于一個電子而言,其他電子的影響可以描述成一個平均的場,而跟這些電子的瞬間位置無關(guān),這樣就可以把各個電子的運(yùn)動分開考慮)。跟平均場相對的叫做強(qiáng)關(guān)聯(lián)(即多個電子的運(yùn)動互相關(guān)聯(lián),不能把它們分開),強(qiáng)關(guān)聯(lián)會給計算增加極大的困難。超導(dǎo)是一種強(qiáng)關(guān)聯(lián)現(xiàn)象,而強(qiáng)關(guān)聯(lián)現(xiàn)象目前沒有精確的計算方法。
因此,用這種計算是不能可靠地預(yù)測超導(dǎo)的,最多只能說在這種近似理論下得到這種結(jié)果,是有利于出現(xiàn)超導(dǎo)的,但不是真的超導(dǎo),沒法算出來。這也正是我前面所說的,高溫超導(dǎo)理論目前還沒建立起來,誰也不能單憑理論計算就確定某個材料能高溫超導(dǎo)。假如有這樣的理論,提出者早就得諾貝爾獎了。
而且別忘了,BCS理論的麥克米蘭極限仍然存在,這是個嚴(yán)格的理論。所以即使通過平均場計算預(yù)測某個材料可能有超導(dǎo),也只能在超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度低于40 K的時候做比較定量的預(yù)測。如果超過了40 K,仍然是理解不清的。所以,這篇理論文章的結(jié)果即使是正確的,意義也很有限。它離解釋室溫常壓超導(dǎo)的距離,就好比從預(yù)測某位孕婦可能要生了,到預(yù)測這位小朋友將來能得諾貝爾獎,那么大。
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