韩国创造历史！研发出常温超导！提前锁定诺贝尔奖？

超导，人类科学的圣杯

如果说谣言有翅膀，那么非凡的科学主张就有喷气发动机。

韩国研究人员团队可能刚刚做出了 21 世纪最伟大的物理发现——LK-99。韩国科学家团队的两篇论文出现在预印本服务器 arXiv.org 上几个小时内，就引起了巨大的病毒式传播。研究人员的非凡声明是，他们发现了一种室温环境压力超导体，这种材料可以在日常条件下完美导电。

当电子流过标准导电材料（例如铝线）时，它们的作用就像碰碰车一样，从原子上弹开。所有这些弹跳都会产生阻力，从而减少电流。但如果冷却到–459 华氏度，就会发生一些奇怪的事情：交通规则发生变化，电子结合成对，在铝原子之间以零电阻、无摩擦地滑动。

您可以将阻力想象为汽车轮胎的摩擦力。当电流流过材料时，部分电力会因热量而损失，就像汽车因摩擦而失去动量一样。电阻的大小取决于材料的电阻。一些通常被称为绝缘体的物质，如木材或塑料，本身就具有高电阻，这意味着当电流通过它们时，比其他材料损失更多的电流。

超导体与绝缘体完全相反，可确保电流完美流过它们而不会损失任何（或几乎任何）电流。

在这一发现之前，没有人能够找到一种在室温和环境压力下都表现出超导特性的材料。其他超导体必须保持在极高的压力或极低的温度（接近绝对零）下才能发挥作用。这使得它们对于大多数潜在应用来说完全不切实际。

如果这一发现如此重要，那么LK-99的潜在用途和好处是什么？列表很长，但最令人兴奋的列表之一是输电。

另外，超导体对于大电流通过时产生的磁场也很有用。超导磁体为核磁共振扫描仪和悬浮列车提供动力。如果这一发现是真实的，那么这两种技术的构建都将变得更容易、更便宜，从而为医疗保健和交通带来巨大发展。

聚变反应堆还使用超导磁体来容纳等离子体并保持聚变反应的进行。科学家们最近能够从聚变反应堆中产生比启动它所需的更多的能量，这是几十年来一直在努力的一项巨大成就。随着材料科学和聚变技术的快速发展，聚变反应堆可能很快就会变得普遍。

如果所有这些令人难以置信的技术还不够，那么超导体也可以用作量子计算机中的量子位。这就是为什么量子计算机必须冷却到接近绝对零的原因。但如果 LK-99 确实是一种环境超导体并且易于复制，那么它可以用来制造指数级更大的量子计算机，而无需复杂且极其昂贵的冷却系统。

韩国人的发现

韩国科学家研究小组在他们的论文中描述了这种新材料的创建。他们将其命名为 LK-99。他们将含有硫、氧和磷的粉末混合，并将混合物置于高温下几个小时。这个过程导致形成具有深灰色外观的超导材料。

根据该团队的说法，当对 LK-99 样品通电时，其电阻下降到接近于零。此外，他们在磁性测试过程中观察到了迈斯纳效应，这是超导性的一个特征。在此测试中，样品放在磁铁上时应悬浮。该团队提供了一段视频，演示了材料的部分悬浮，并将不完全悬浮归因于材料中的杂质。

研究小组的主张激起了科学界的兴奋和怀疑。近年来，有几起研究人员声称发现了室温、常压超导体，但都未能经受住审查。为了消除这种怀疑，韩国团队邀请其他人复制他们的实验以进一步验证。这种复刻，几天内就会有结果，全世界都在围观。

美国马里兰大学物理学家理查德·格林（Richard Greene）自 20 世纪 70 年代以来一直致力于超导材料研究，他观察到，虽然迈斯纳效应视频乍一看“看起来令人印象深刻”，但超导并不是唯一可以导致物体悬浮的现象。

另一位物理学家、美国莱斯大学的道格拉斯·内特尔森强调了两篇论文中关于磁化率Χ的数据明显不一致。

这种混乱中的一个亮点是，与高压超导体的研究不同，Lee、Ji-Hoon Kim 及其合作者的工作所需的专业设备相对较少。正如美国 SLAC 国家实验室的凝聚态物理学家Jennifer Fowlie指出的那样，韩国研究人员用来合成材料的为期四天的多步骤固态过程并不简单。“你们中的一些人并没有因为过度使用杵而手掌磨出水泡”，她打趣道。

尽管如此，由于缺乏高度专业化的试剂盒，应该可以让多个研究小组进行复制。由于人们对寻找它投入了如此多的注意力，LK-99之谜及其可能的室温、环境压力超导性的解决方案应该很快就会到来。

英国布里斯托大学超导研究员奈杰尔·赫西 (Nigel Hussey)告诉《物理世界》：“我认为我们最好等待，看看世界上的另一个小组是否复制了这种材料以及报告中包含的结果。” “如果是这样，那么这当然将是一个轰动的突破。但就目前而言，这只是耸人听闻。”

前仆后继的研究

一家著名期刊决定撤回纽约罗切斯特大学物理学家兰加·迪亚斯 (Ranga Dias) 的一篇论文，他曾就发现室温超导体（一种不需要任何冷却就能以零电阻导电的材料）提出了有争议的主张。

《物理评论快报》 ( PRL ) 于 2021 年发表的一篇论文即将被撤回，意义重大，因为《自然》新闻团队了解到，这是一项发现明显数据造假的调查结果。

PRL做出这一决定之前，有人指控迪亚斯抄袭其博士论文的大部分内容，并于去年 9 月《自然》杂志单独撤回了迪亚斯的一篇关于室温超导性的论文。

《自然》新闻团队从要求匿名的消息来源处获得了有关调查的文件，包括电子邮件和三份有关调查结果的报告。PRL的编辑在《自然》获得的一封电子邮件中写道：“调查结果令人信服地支持了数据捏造/伪造的指控。” 

作为调查的一部分，合著者阿什坎·萨拉马特（Ashkan Salamat）是内华达大学拉斯维加斯分校的物理学家，也是迪亚斯的长期合作者，他提供了他声称的用于在 PRL 论文中创建数据的原始数据。但四名调查人员均发现萨拉马特提供的数据与论文中的数据不符。两名裁判在报告中写道，他们的调查结论“描绘了一幅非常令人不安的画面：明显的数据捏造，随后又试图隐藏或掩盖事实。” 我们敦促立即撤回该论文”。

迪亚斯和他的合作者于 2020 年 10 月在《自然》杂志上发表论文，称他们创造了一种超导体，可以在超过 100 万个大气压的极端压力下在 15 ℃ 左右工作，他们立即成为头条新闻。大多数超导体只能在-273.15℃ 的寒冷温度下工作。其他研究人员无法重现该结果，去年《自然》杂志撤回了这篇文章。撤回声明并未提及不当行为。

这一次，韩国科学家们在兰加·迪亚斯教授的基础上，“往前迈了一大步”。