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評論丨室溫超導(dǎo)余波未去,為我們留下什么?
作者|黎卓然
責編|尹俊雲(yún)
近日,Sukbae Lee等人在預(yù)印本網(wǎng)站arxiv宣布,其團隊制備的LK-99材料(一種銅摻雜鉛磷灰石材料)實現(xiàn)了在室溫(約400K,127℃)條件下超導(dǎo),并上傳了材料磁懸浮的視頻。這一消息不僅引起了學術(shù)界的震動,也在社交媒體上引起了廣泛討論。

超導(dǎo)材料的磁懸浮現(xiàn)象
圖源:Nature news:Claimed superconductor LK-99 is an online sensation — but replication efforts fall short,Nature網(wǎng)站
其實超導(dǎo)的概念并不新奇,科學家目前也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些材料在低溫或極高壓下實現(xiàn)了超導(dǎo)。但低溫超導(dǎo)不僅難度大,而且成本高,使得人們在面對超導(dǎo)輸電、計算機芯片等潛在的應(yīng)用領(lǐng)域時,一直期待著能在至今僅存在于理論猜測中的室溫超導(dǎo)上迎來真正的突破。因此,室溫超導(dǎo)也被譽為“凝聚態(tài)物理學的圣杯”,是“物理界的夢想,工業(yè)界的期望”。此次LK-99之所以一經(jīng)登場便在全球掀起熱潮,很大程度上是因為這種銅摻雜鉛磷灰石材料一轉(zhuǎn)學界通過稀有金屬或富氫材料尋求超導(dǎo)突破的主流,而且其成分和合成方法相對簡單與廉價,若被證實,具有快速大規(guī)模實用的可能。
事實上,室溫超導(dǎo)也并非是第一次被宣稱實現(xiàn)。今年3月Ranga Dias團隊宣布發(fā)現(xiàn)了一種镥氮氫材料,實現(xiàn)了21℃的室溫超導(dǎo)。但超導(dǎo)現(xiàn)象難以復(fù)現(xiàn)加之團隊的撤稿風波,使得結(jié)論至今仍存在較大爭議。

RangaDias團隊宣稱實現(xiàn)室溫超導(dǎo)
圖源:APS(美國物理學會)網(wǎng)站
與此前情況相似,此次韓國團隊的宣稱也面臨著不少質(zhì)疑。一般而言,超導(dǎo)需要滿足零電阻和完全抗磁性(邁斯納效應(yīng))兩個特征,而韓國團隊及一些復(fù)現(xiàn)實驗所演示的磁懸浮現(xiàn)象僅僅能作為抗磁性的一個證據(jù),與超導(dǎo)并無直接關(guān)聯(lián)。從目前的研究進展來看,中科院物理所、北京大學、普林斯頓大學等研究院所在arxiv、谷歌平臺上發(fā)布結(jié)果(未經(jīng)同行評議),都未能觀察到超導(dǎo)性。
但在論文發(fā)出到全球各科研團隊嘗試復(fù)現(xiàn)的時間里,室溫超導(dǎo)不僅得到學界關(guān)注,還在社交媒體乃至資本市場上產(chǎn)生影響,一次科學爭議逐漸演變成一場大眾的狂歡。不少人在戲稱超導(dǎo)材料像“煉丹”的同時,抱著“吃瓜”的心態(tài)圍觀超導(dǎo)復(fù)現(xiàn)的進展;許多業(yè)余愛好者都摩拳擦掌,購置原料嘗試復(fù)現(xiàn);bilibili平臺上制備LK-99、演示磁懸浮的視頻中也有不少人留下“見證歷史”的彈幕;8月1日國內(nèi)超導(dǎo)相關(guān)概念股漲停,美股市場上的美國超導(dǎo)更是大幅上漲近150%。
面對室溫超導(dǎo),大眾的心態(tài)是復(fù)雜的,一邊不太相信LK-99真的是室溫超導(dǎo)材料,另一邊卻又期望室溫超導(dǎo)真的實現(xiàn)了。8月3日環(huán)球時報發(fā)布社評,指出室溫超導(dǎo)即便在當下更像一場炒作,但大眾對新技術(shù)的渴望使人們?nèi)匀挥兄谂巍5@種對技術(shù)的期盼,卻被流量炒作利用,隱隱有成為鬧劇之勢。8月10日,之前兩次復(fù)現(xiàn)失敗的印度CSIR國立物理實驗室宣稱合成出了新樣品,其表現(xiàn)出量子鎖定和良好的導(dǎo)電性,其中顯示電阻為零的測量儀器是精讀很低的萬用表。連Awana博士自己都強調(diào),實驗并不能證明樣品具有超導(dǎo)性,社交媒體上卻仍有“室溫超導(dǎo)成真?”“室溫超導(dǎo)反轉(zhuǎn)又反轉(zhuǎn)”的吸睛言論,甚至出現(xiàn)了“中科院被打臉”這樣忽略事實、不顧邏輯的內(nèi)容。


上圖:印度CSIR國立物理實驗室新復(fù)現(xiàn)LK-99材料表現(xiàn)出超導(dǎo)性基礎(chǔ)現(xiàn)象
圖源:@Awana Vps
下圖:“中科院被印度打臉”微博
圖源:@吃瓜岱宗岱
室溫超導(dǎo)的真真假假在社交媒體上多次反轉(zhuǎn),這種關(guān)注和討論也引發(fā)一些學者的擔憂。實現(xiàn)磁懸浮和超導(dǎo)性并沒有直接關(guān)聯(lián),部分自媒體將二者等價,夸大其詞,存在炒作之嫌。Nature在官網(wǎng)頭條發(fā)布新聞,將網(wǎng)絡(luò)上流傳的磁懸浮視頻稱為“Viral videos”(病毒視頻)[1];有物理學者也銳評:“除了搞物理的,大家都很關(guān)心(室溫超導(dǎo))”。這些聲音也為我們的媒介生活敲響了警鐘。
在科學研究日益專業(yè)化的當下,非物理專業(yè)的人士可能難以理解“超導(dǎo)”“邁斯納效應(yīng)”等概念,也未必能夠理解“磁懸浮”和“超導(dǎo)體”之間的區(qū)別,自然需要專業(yè)研究者做好科普工作,才能讓此類混淆視聽的炒作無所遁形。而媒體也應(yīng)當保持操守,保證科學報道的科學性,承擔起社會責任,更好地幫助學界與公眾對話。
此次超導(dǎo)引起社會上不小的討論和關(guān)注,一方面體現(xiàn)出當代人對“技術(shù)改變社會”的渴望,另一方面也是幫助公眾了解一些科學概念、了解科學家在高溫超導(dǎo)領(lǐng)域的努力的契機。
而室溫超導(dǎo)的余波之中,加強科普工作、健全學界和公眾溝通渠道與環(huán)境,才是這場“狂歡”應(yīng)該給我們留下的遺產(chǎn)。
參考資料:
[1]Claimed superconductor LK-99 is an online sensation — but replication efforts fall short:
https://www.nature.com/articles/d41586-023-02481-0
[2] 專訪 | 北大物理學院量子材料科學中心研究團隊發(fā)表論文回應(yīng)“全球首個室溫超導(dǎo)材料”
論文見:arXiv:2308.03110
[4] 接近真相?LK-99類超導(dǎo)最可能由Cu_2S結(jié)構(gòu)相變導(dǎo)致,中國科學院物理所論文也來了
論文見:arXiv:2308.04353和arXiv:2308.04344
[5] 「更可能是磁體!」普林斯頓LK-99研究支持北大結(jié)果,38頁論文提出銅替代鉛或不可行
論文見:
https://drive.google.com/file/d/1ekD2KVV_SUid2wH__o1ODS3hTl1GUFb5/view?pli=1
原標題:《評論丨室溫超導(dǎo)余波未去,為我們留下什么?》
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