激進的超導體主張引發了科學家的擔憂。原因如下。

上周，一群韓國物理學家提出了一個令人震驚的說法。在二文件上傳到arXiv預印本服務器，他們說他們創造了一種“為人類開辟新時代”的材料。

LK-99是一種鉛基化合物，據稱是一種室溫環境壓力超導體.這種材料在正常條件下沒有任何電阻地導電，可能對能源生產和傳輸、運輸、計算和其他技術領域產生巨大影響。

這些論文在網上激起了極大的熱情，并做出了一些努力復制工作.同時，還有報告韓國研究人員之間關于是否應該發布這項研究的爭議。

今天可能是我一生中最大的物理學發現。我認為人們并沒有完全理解環境溫度/壓力超導體的含義。以下是它如何徹底改變我們的生活。

— 亞歷克斯·卡普蘭 （@alexkaplan0）7月 26， 2023

為什么超導體如此超級

當電流像銅線一樣流過普通導體時，電子在推擠時會撞到原子。結果，電子損失了一些能量，導線變熱。

在超導體中，電子在沒有任何阻力的情況下移動。超導線可以在不損失能量的情況下傳輸電力，超導磁體足夠強大，可以懸浮火車并在聚變反應堆中容納激烈的等離子體。

然而，所有已知的超導體都需要非常低的溫度（通常低于-100°C）或極高的壓力（超過普通大氣壓的100，000倍）。這些限制使得超導體在許多應用中昂貴且不切實際。

幾個研究小組聲稱可以檢測室溫超導電性過去在各種物質中，但沒有一種說法經得起審查。就在上周，美國物理學家蘭加·迪亞斯（Ranga Dias）的一篇超導論文收回在懷疑數據捏造的情況下。

因此，雖然室溫超導體將是一個驚人的發現，但我們應該對新的說法持懷疑態度。

大膽的主張

韓國研究人員表示，LK-99可以通過結合礦物拉納石（Pb?SO?）和磷化銅（Cu?P）的烘烤工藝制成。他們說，所得材料在正常氣壓和高達127°C的溫度下顯示出兩個關鍵的超導跡象：零電阻和磁懸浮。

他們提出了一個合理的理論，說明LK-99如何顯示室溫超導性，但沒有提供明確的實驗證據。論文中的數據似乎尚無定論。

超導體的特征之一是邁斯納效應，當它被放置在磁鐵上方時，它會導致它懸浮。

在一個視頻演示，研究人員將一塊LK-99放在磁鐵上。LK-99平盤的一個邊緣上升，但另一個邊緣似乎與磁鐵保持接觸。

我們期望超導體顯示完全懸浮和“量子鎖定”，使其相對于磁鐵處于固定位置。在慈善解釋中，我們在視頻中看到的行為可能是由于樣品的缺陷，這意味著只有部分樣品變得超導。

因此，現在說我們已經獲得了室溫超導性的令人信服的證據還為時過早。

下一步是什么

目前，我們對LK-99的了解都來自兩篇arXiv論文，這兩篇論文尚未經過同行評審。兩篇論文都提出了類似的測量方法，盡管演示是非常規的。但是，在內容和作者身份上存在一些差異，這并不能激發信心。

那么現在會發生什么？科學的過程開始行動。

專家們將仔細審查這些文件。其他實驗室的研究人員將嘗試重現論文中描述的實驗，看看它們最終是否會得到室溫超導體。

這些關鍵步驟對于確定LK-99索賠的有效性和可靠性是必要的。如果這些說法得到驗證和確認，它可能標志著過去幾十年物理學和材料工程領域最具開創性的進步之一。

然而，在研究經過嚴格的審查和測試之前，我們應該謹慎對待這些說法。我們大家都將饒有興趣地等待核查進程的結果。

馬赫布貝·沙赫巴齊，材料科學高級研究員，昆士蘭科技大學

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