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評論丨室溫超導余波未去,為我們留下什么?

2023-08-15 12:15
青海
來源:澎湃新聞·澎湃號·湃客
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作者|黎卓然

責編|尹俊雲

近日,Sukbae Lee等人在預印本網站arxiv宣布,其團隊制備的LK-99材料(一種銅摻雜鉛磷灰石材料)實現了在室溫(約400K,127℃)條件下超導,并上傳了材料磁懸浮的視頻。這一消息不僅引起了學術界的震動,也在社交媒體上引起了廣泛討論。

超導材料的磁懸浮現象

圖源:Nature news:Claimed superconductor LK-99 is an online sensation — but replication efforts fall short,Nature網站

其實超導的概念并不新奇,科學家目前也已經發現一些材料在低溫或極高壓下實現了超導。但低溫超導不僅難度大,而且成本高,使得人們在面對超導輸電、計算機芯片等潛在的應用領域時,一直期待著能在至今僅存在于理論猜測中的室溫超導上迎來真正的突破。因此,室溫超導也被譽為“凝聚態物理學的圣杯”,是“物理界的夢想,工業界的期望”。此次LK-99之所以一經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學界通過稀有金屬或富氫材料尋求超導突破的主流,而且其成分和合成方法相對簡單與廉價,若被證實,具有快速大規模實用的可能。

事實上,室溫超導也并非是第一次被宣稱實現。今年3月Ranga Dias團隊宣布發現了一種镥氮氫材料,實現了21℃的室溫超導。但超導現象難以復現加之團隊的撤稿風波,使得結論至今仍存在較大爭議。

RangaDias團隊宣稱實現室溫超導

圖源:APS(美國物理學會)網站

與此前情況相似,此次韓國團隊的宣稱也面臨著不少質疑。一般而言,超導需要滿足零電阻和完全抗磁性(邁斯納效應)兩個特征,而韓國團隊及一些復現實驗所演示的磁懸浮現象僅僅能作為抗磁性的一個證據,與超導并無直接關聯。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、谷歌平臺上發布結果(未經同行評議),都未能觀察到超導性。

但在論文發出到全球各科研團隊嘗試復現的時間里,室溫超導不僅得到學界關注,還在社交媒體乃至資本市場上產生影響,一次科學爭議逐漸演變成一場大眾的狂歡。不少人在戲稱超導材料像“煉丹”的同時,抱著“吃瓜”的心態圍觀超導復現的進展;許多業余愛好者都摩拳擦掌,購置原料嘗試復現;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日國內超導相關概念股漲停,美股市場上的美國超導更是大幅上漲近150%。

面對室溫超導,大眾的心態是復雜的,一邊不太相信LK-99真的是室溫超導材料,另一邊卻又期望室溫超導真的實現了。8月3日環球時報發布社評,指出室溫超導即便在當下更像一場炒作,但大眾對新技術的渴望使人們仍然有著期盼。但這種對技術的期盼,卻被流量炒作利用,隱隱有成為鬧劇之勢。8月10日,之前兩次復現失敗的印度CSIR國立物理實驗室宣稱合成出了新樣品,其表現出量子鎖定和良好的導電性,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,實驗并不能證明樣品具有超導性,社交媒體上卻仍有“室溫超導成真?”“室溫超導反轉又反轉”的吸睛言論,甚至出現了“中科院被打臉”這樣忽略事實、不顧邏輯的內容。

上圖:印度CSIR國立物理實驗室新復現LK-99材料表現出超導性基礎現象

圖源:@Awana Vps

下圖:“中科院被印度打臉”微博

圖源:@吃瓜岱宗岱

室溫超導的真真假假在社交媒體上多次反轉,這種關注和討論也引發一些學者的擔憂。實現磁懸浮和超導性并沒有直接關聯,部分自媒體將二者等價,夸大其詞,存在炒作之嫌。Nature在官網頭條發布新聞,將網絡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,大家都很關心(室溫超導)”。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化的當下,非物理專業的人士可能難以理解“超導”“邁斯納效應”等概念,也未必能夠理解“磁懸浮”和“超導體”之間的區別,自然需要專業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。

此次超導引起社會上不小的討論和關注,一方面體現出當代人對“技術改變社會”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領域的努力的契機。

而室溫超導的余波之中,加強科普工作、健全學界和公眾溝通渠道與環境,才是這場“狂歡”應該給我們留下的遺產。

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表論文回應“全球首個室溫超導材料”

論文見:arXiv:2308.03110

[4] 接近真相?LK-99類超導最可能由Cu_2S結構相變導致,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:《評論丨室溫超導余波未去,為我們留下什么?》

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