澎湃Logo
下載客戶端

登錄

  • +1

解讀|韓國科學家稱實現室溫超導,可做事方式就證明不靠譜

袁嵐峰
2023-08-05 08:08
科學湃 >
字號

·居然三言兩語就給出了一個解釋,如此充滿信心,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。這在心理學上叫做“達克效應”(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家就是陷在里面了。

最近,全世界又被“室溫超導”刷屏了。為什么要說“又”呢?因為3月的時候,就有一位羅切斯特大學的Ranga Dias教授宣稱自己實現了室溫超導,但僅僅兩個月以后,就被南京大學聞?;⒔淌趫F隊發表論文推翻了?,F在又過了兩個月,居然又有一群韓國科學家出來說自己實現了室溫超導,這也太……奇妙了。

Dias研究組在《Nature》上的文章《一種氮摻雜镥氫化物中近常溫常壓超導的跡象》

 

 聞?;⒀芯拷M在《Nature》上的文章《Lu-N-H材料近室溫超導不存在》

其實,熟悉科學界運行機制的人都知道,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。但畢竟室溫超導是關系全人類命運的重大課題,所以我還是認真去做了一些調研。令人哭笑不得的是,調研的結果是我對它的相信程度更低了,后驗概率幾乎降到了0。簡而言之就是,這群人對超導似乎是徹頭徹尾的外行。他們甚至比Dias還不靠譜,Dias跟他們一比都成很有節操了!

貝葉斯定理

首先,Dias好歹是在《Nature》上通過評審正式發了篇論文,事前還在美國物理學會3月會議上做了個正式的學術報告,而這群韓國科學家呢?他們只是在學術預印本平臺arXiv上傳了一篇文章,預印本的意思就是沒有經過同行審稿的,只是他們自說自話,這可信度就完全不可同日而語了。

 

《第一個室溫常壓超導體》

當然,在正式發表之前先發個預印本也很正常。但他們這篇預印本文章的標題實在是太赤裸裸了,直接就叫做《第一個室溫常壓超導體》(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體(臨界溫度超過400 K,即127℃)……”(For the first time in the world, we succeeded in synthesizing the room-temperature superconductor (Tc ≥ 400 K, 127℃) working at ambient pressure with a modified lead-apatite (LK-99) structure.)

學術界之外的人可能不知道這種表述方式有什么問題,但學術界之內的人都知道這是十分可笑的,因為它直接表現出這些人追求的是名利,而不是科學真理。如果是真正的科學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,有一分證據說一分話,生怕說過頭造成反效果。例如他們會多用被動語態,多說“什么實驗證明了什么”,而不是說“我自己發現了什么,我是天下第一”。所以從這群韓國科學家的標題和第一句話,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。他們宣稱自己的結論有多種實驗測量的支持,然后!他們就堂而皇之給出了一番理論解釋,說這種超導來自Cu2+離子取代Pb2+離子導致的體積收縮,而不是來自外界因素如溫度和壓強(The superconductivity of LK-99 originates from minute structural distortion by a slight volume shrinkage (0.48 %), not by external factors such as temperature and pressure. The shrinkage is caused by Cu2+substitution of Pb2+(2) ions in the insulating network of Pb(2)-phosphate and it generates the stress)。

外行可能會覺得,給出實驗現象之后再給個理論解釋,不是很正常嗎?但實際上,對室溫常壓超導來說這就很不正常。請注意,韓國團隊做的是室溫而且常壓的超導,這比Dias的室溫超導還要夸張,他宣稱的室溫超導還需要一萬個大氣壓的壓強呢,韓國團隊直接就是常壓。

這里有個重要的知識點,就是超導是有個理論解釋的,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年諾貝爾物理學獎。根據BCS理論的預測,常壓下的超導轉變溫度不能超過40 K,即-233℃,這個上限叫做麥克米蘭極限(McMillan limit)。

1972年諾貝爾物理學獎(https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1972/summary/)

不過,后來確實發現了常壓下超過40 K的超導材料,如1986年發現的銅氧化物材料和2008年發現的鐵基超導材料。這說明它們超出了BCS理論的適用范圍,學術界因此把它們稱為高溫超導。這是一個十分好笑的術語,說到高溫普通人可能以為至少也得幾百攝氏度,但在超導領域里,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領域里高溫低于室溫,高溫超導早就實現了,室溫超導卻還沒有,你的知識水平就超過了90%的人!

1987年諾貝爾物理學獎頒給兩位發現銅氧化物超導的科學家(https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1987/summary/)

如果你再知道高溫超導理論是個尚未解決的問題,你的知識水平就超過了99%的人。從八十年代到現在,都快40年了,但高溫超導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。結果就是,整個超導領域都冷下去了,遠沒有八十年代那么火熱了。

了解了這些背景,你就會知道,高溫超導的實驗和理論其實是兩回事。即使給出了一個高溫超導的實驗事實,對它的理論解釋也仍然是很不清楚的,需要很多人繼續努力很長時間。假如韓國團隊的室溫常壓超導結果是真的,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,如此充滿信心,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。這種信心是一種典型的民科表現,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,連這些問題困難在哪里都不知道。這在心理學上叫做“達克效應”(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家就是陷在里面了。

達克效應

后面還有一個大雷。這群韓國科學家在arXiv上發了一篇預印本之后僅僅兩個半小時,居然又上傳了一篇預印本。這第二篇文章的標題倒是正常多了,叫做《Pb-Cu-PO4超導體在常溫常壓下實現懸浮及其機理》(Superconductor Pb10?xCux(PO4)6O showing levitation at room temperature and atmospheric pressure and mechanism),——好吧,也不是十分正常,但至少比第一篇的標題《第一個室溫常壓超導體》正常多了!

《Pb-Cu-PO4超導體在常溫常壓下實現懸浮及其機理》

令人吐血的是,第一篇文章只有三個作者,第二篇作者卻有六個作者,而且沒有帶上第一篇文章的第三作者(Young-Wan Kwon)。這種亂象很令人懷疑他們發生了內訌:還沒得到學術界的承認,就已經為諾貝爾獎怎么分打起來了?!

暫且不管這些亂哄哄的人事糾紛,我們專心來看科學內容?,F在網上傳的韓國科學家號稱實現超導磁懸浮的視頻,就出自這第二篇文章。他們顯示,自己的樣品在磁體上能夠部分地翹起來,他們說這就是超導磁懸浮。

韓國科學家論文中的超導磁懸浮圖(第二篇預印本的圖4(b))。

然而這又令我陷入了沉思,因為我看過另一個視頻,以色列特拉維夫大學的科學家在2011年做的,他們的目的就是介紹超導磁懸浮。里邊清楚地顯示,超導磁懸浮是完全的浮在空中,而不是像韓國團隊的樣品這樣一側靠在底座上。更厲害的是,超導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圈。前述韓國科學家的視頻,相形之下真是畫虎不成反類犬,讓人啼笑皆非。

真正的超導體能夠磁懸浮在磁體下方。

這讓我想起《西游記》第二回里的一個情節。孫悟空找菩提祖師學藝,有一天菩提祖師問他會不會騰云,悟空說會了。然后呢?

悟空弄本事,將身一聳,打了個連扯跟頭,跳離地有五六丈,踏云霞去勾有頓飯之時,返復不上三里遠近,落在面前,帶手道:“師父,這就是飛舉騰云了?!弊鎺熜Φ溃骸斑@個算不得騰云,只算得爬云而已!”

沒錯,這正是我對前述韓國團隊這個所謂超導磁懸浮視頻的看法。你這就好比爬云,不算騰云!你說你實現了超導磁懸浮,但這個視頻卻正證明了你沒有實現,說不定你連什么是真正的超導磁懸浮都不懂!

最近還有很多人在傳,中國很多科研機構正在復現這個工作,看起來希望很大。但實際上,與其聽那些道聽途說,不如看看真正的超導專家聞?;⒔淌诘慕庾x,就是在5月剛剛發文推翻Dias的結果的那位老師。聞老師接受《科技日報》采訪,分析了韓國團隊的數據,結論是其實沒有任何零電阻的證據,他們是錯誤地理解了自己的數據,把一個沒有超導的材料當成了超導。所以,這事在科技界基本已經確定了,沒戲。

聞?;⒔淌谠诳萍既請笪⒉┓Q韓國團隊的超導是超導假象。

有人可能會說,即使韓國科學家沒有實現超導,也發現了一類很有應用前景的磁性材料。但實際上,磁性材料已經發現很多了,他們這個至少目前還沒有顯示出任何特別的價值。這個討論的前提還是他們清楚他們合成的是什么,可現在他們仍然認為他們合成的是超導呢!

最后,還有一點可以吐槽的是這群韓國科學家的單位。第一篇文章的前兩位作者來自Quantum Energy Research Centre, Inc.,翻譯成中文是什么呢?量子能源研究中心,這個機構雖然沒人聽說過,但至少還像個科研機構,然而后面還有個Inc.,這個詞是Incorporated的簡寫,即股份有限公司。也就是說,這兩位韓國科學家來自“量子能源研究中心股份有限公司”。不好意思地說,這怎么聽怎么像個皮包公司。

其實,超導就跟相對論、量子理論一樣,是民科扎堆出沒的領域,而民科經常給自己成立一個山寨的科研機構。例如2016年,就有一位老兄在arXiv上發過一篇預印本,標題叫《373 K超導體》(373 K Superconductors)。373 K就是100℃,所以這哥們的宣稱是自己造出了一種能在沸水中超導的材料。他來自什么單位呢?赫然就叫做“373 K超導體私人研究所”(373K-SUPERCONDUCTORS, Private Research Institute)!

《373 K超導體》

不得不說“人外有人,天外有天”。韓國團隊宣稱自己實現了第一個室溫常壓超導體,實際上按照同樣的標準,373 K那位已經珠玉在前,雙方要不要為了爭奪諾貝爾獎先打一架呢?

(作者袁嵐峰,系中國科學院科學傳播研究中心副主任,中國科學技術大學科技傳播系副主任,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心副研究員,科技與戰略風云學會會長。原標題《韓國科學家聲稱實現室溫超導?可他們的做事方式就證明他們不靠譜 | 袁嵐峰》,本文首發“風云之聲”微信公眾號,澎湃科技獲作者授權轉載。)

    責任編輯:吳躍偉
    圖片編輯:朱偉輝
    澎湃新聞報料:021-962866
    澎湃新聞,未經授權不得轉載
    +1
    收藏
    我要舉報

            掃碼下載澎湃新聞客戶端

            滬ICP備14003370號

            滬公網安備31010602000299號

            互聯網新聞信息服務許可證:31120170006

            增值電信業務經營許可證:滬B2-2017116

            ? 2014-2023 上海東方報業有限公司

            反饋
            国产国产成年年人免费看片