科学界炸了!美国宣布实现室温超导技术 颠覆物理学?

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最新回复:2023年3月9日 5点29分 PT
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每日经济新闻/中国基金报/北美留学生观察

据美国双周刊科学杂志ScienceNews,美国罗切斯特大学的物理学家Ranga Dias及其团队日前在美国物理学会会议上宣布,他们已经创造出一种可在实际条件(practical conditions)下工作的超导体。

不过,由于该团队于在2020年10月发表的一篇类似论文受到质疑,最终导致《自然》杂志撤稿,这表明该团队的最新研究成果将面临更为严格的审查。

21摄氏度条件下

新材料实现超导

许多材料都可以成为超导体,只要它们被冷却到非常低的温度,就能够在没有电阻的情况下传输电力。虽然有些超导体可在较高的条件下工作,但它们必须承受极大的压力,这意味着它们无法在实际中应用。

ScienceNews报道截图

美国罗切斯特大学的一个研究团队表示,他们已经创造出了一种在室温(room temperature)和相对较低压力条件下工作的超导体。超导体在常规条件下工作,可能预示着一个高效率机器、超灵敏仪器和革命性电子产品的新时代即将到来。

罗切斯特大学的物理学家Ranga Dias在3月7日的美国物理学会会议上表示:“这预示着,对实际应用有用的新型材料已经出现。”

这种超导体是由氢、氮和钚组成的材料。Dias和他的同事们将这些元素混合在被称为金刚石压砧(diamond anvil cell)的装置中。然后,他们改变了压力,并测量了化合物中的电流阻力。

令人惊讶的是,在约21摄氏度的温度条件下,这种材料似乎失去了任何对电流的阻力。不过,实现超导仍然需要10千巴的压力,这大约是大气层压力的1万倍。但这远远低于室温超导体通常所需的数百万个大气压。如果这项研究结果得到证实,这将使这种材料更有希望应用于现实世界。

该团队类似论文曾遭《自然》撤稿

不过,该研究团队的这项研究可能会面受到严格审查。

2020年10月15日,该团队曾在《自然》杂志刊文,称他们在260万个大气压下,成功创造出了临界温度约为15℃的室温超导材料,这也是人类首次实现室温超导。该文章还成为当月《自然》封面文章,引起轩然大波,因为通常来说,超导现象离不开极低的温度。

罗切斯特大学的物理学家Ranga Dias与Salamat等合著者一起,将一种碳氢硫混合物放入他们在两个金刚石尖之间切好的微腔中,用激光激发样品发生化学反应,并观察到一个晶体形成。随着他们不断将实验温度降低,穿过材料的电流电阻降到了零,显示该样品已经具有超导性。随后,他们开始增加压强,发现这种转变会在越来越高的温度下出现。

然而,后来《自然》杂志的编辑不顾Dias及其合著者的反对,最终撤回了这篇论文,理由是研究人员在数据处理方面存在违规行为,这削弱了编辑们对这些研究结果的信心。

Dias所在团队的论文于2022年9月26日被《自然》撤稿(图片来源:《自然》杂志)

超导体是一种比常规导体更为优越的无损耗导电材料。现有的超导材料大都需要在极低温下才能工作,这大大限制了它们的大规模应用。因此,找到一种室温超导材料,是全世界物理学家长久以来的梦想。

《每日经济新闻》记者注意到,距离人类首次发现超导现象已经有100多年了。早在1911年,荷兰物理学家Heike Kamerlingh Onnes就已经发现,当温度降低至4.2K(约-268.95℃)时,浸泡在液氨里的金属汞的电阻会消失。

但直到1957年,才有了第一个真正能描述超导现象的理论——BCS理论。该理论由美国科学家John Bardeen、Leon Cooper和John Schrieffer基于“波粒二象性”建立。他们认为,金属外层自由电子在有电压时,会流经晶格点阵形成电流,但通常情况下,这种晶格点阵有缺陷,会因热振动使电流产生阻碍。

1986年发现的铜氧化物超导体和2008年问世的铁基超导体不断掀起了人们对高温超导体的研究热潮,更多具备更高临界温度的超导体也随着人们的实验探究而陆续问世。

2015年,德国马克斯·普朗克化学研究所实验物理学家Mikhail Eremets及同事报告了第一个超导氢化物——氢和硫的混合物。一些理论物理学家认为,在混合物中添加第三种元素会带来一个新的变量,能够接近环境压力或室温。

中航证券在一份研报中指出,人们不断追求在更高的临界温度(Tc)下实现材料的超导性,已实现更多的规模化应用可能。放眼未来,寻找能在较低压力下大规模应用的室温超导体是超导研究人员的心之所向。

相关报道:学术圈炸了!美国科学家宣布实现室温超导技术,若真实则人类要技术飞跃了

美国罗切斯特大学的物理学家Ranga Dias及其团队日前在美国物理学会会议上宣布,他们已经创造出一种可在实际条件(practical conditions)下工作的超导体。

罗切斯特大学的研究团队在最新的美国物理学会会议上宣布,他们成功地开发出了一种可在实际条件下使用的超导体。这种超导体在室温和相对较低的压力下就可以运行,这是一项巨大的突破。超导体在常规条件下的应用,意味着一个高效率机器、超灵敏仪器和革命性电子产品的新时代即将到来。

这种超导体由氢、氮和钚组成,材料是在金刚石压砧(diamond anvil cell)中创造出来的。

在约21摄氏度的温度条件下,这种材料似乎失去了任何对电流的阻力。不过,实现超导仍然需要10千巴的压力,这大约是大气层压力的1万倍。但是,相比于室温超导体通常所需的数百万个大气压,这已经远远低于预期。如果这项研究的结果得到证实,这将使这种材料更有希望应用于现实世界。

然而,Ranga Dias的研究团队也曾在2020年10月发表了一篇类似的论文,但该文章受到了质疑,最终导致《自然》杂志撤稿。因此,该团队的最新研究成果将面临更为严格的审查。

超导体是一种比常规导体更为优越的无损耗导电材料。虽然已经发现了超导现象超过100年,但现有的超导材料大多需要在极低温下才能工作,这大大限制了它们的大规模应用。因此,找到一种室温超导材料,一直是全球物理学家长久以来的梦想。

在1911年,荷兰物理学家Heike Kamerlingh Onnes就发现了超导现象。但直到1957年,才有了第一个真正能描述超导现象的理论——BCS理论。该理论由美国科学家John Bardeen、Leon Cooper和John Schrieffer基于“波粒二象性”建立。他们认为,金属外层自由电子在有电压时,会流经晶格点阵形成电流,但通常情况下,这种晶格点阵有缺陷,会因热振动使电流产生阻碍。

在2015年,德国马克斯·普朗克化学研究所的实验物理学家Mikhail Eremets及其同事报告了第一个超导氢化物——氢和硫的混合物。一些理论物理学家认为,在混合物中添加第三种元素会带来一个新的变量,从而接近环境压力或室温。

此次罗切斯特大学的研究团队成功地开发出可在实际条件下使用的超导体,这是室温超导体研究领域的重大进展,有望改变超导材料在实际应用领域的前景。如果这项研究的结果得到证实,将会是人类科技发展的重大突破,因为可控核聚变领域的一个重要瓶颈就是超导体。如果室温超导得到应用,人类实现可控核聚变发电就指日可待了。

今夜,股民无眠!炒股群炸锅了:连夜学习“室温超导”!基础物理学新突破?

室温超导刷爆网络股民连夜学习

事情是这样的,首先,8日傍晚各大微信群被一则聊天记录刷屏。每个群都在转发……

大致是这样的。据Sciencenews报道,美国罗切斯特大学的物理学家 Ranga Dias及其团队日前在美国物理学会会议上宣布,他们找到了一种新的材料,名为三元镥氮氢体系(ternary lutetium-nitrogen hydrogen system),实现了常温超导。

基于这种材料,在10Kbar压强下,超导转变的最高温度只要294K,也就是室温21度左右,已经达到了人类生活的常温水平。这个气压依然很高,相当于大气压的1万倍,但是跟以往实现常温超导的气压已经大幅减少,以前可能需要几万、几十万到上百万倍大气压。

科学家们疯狂涌入会场,为了安全,保安开始赶人,很多著名科学大佬被保安挡在门外。

如果这个发现是真的,人类将实现飞跃式发展,不过消息还待证实!

不过,值得注意的是,由于该团队于在2020年10月发表的一篇类似论文受到质疑,最终导致《自然》杂志撤稿,这表明该团队的最新研究成果将面临更为严格的审查。

泰勒也看了那个聊天记录,可惜高中的时候学物理,没有一次是考试及格的,看半天也不知道在说啥,但是,作为A股观察者,泰勒还是从各个渠道来找来科普,跟大家一起学习。

目前电的传输大部分都有电阻,电阻会浪费许多能源,而超导可以让电阻接近不存在,但是要在非常低温的条件下才能达成,因此日常应用不太可能。这次美国团队证明室温超导,如果能进入民用领域,电的传输效率会大大提升,因此可以颠覆能源科技,包括但不限于超导电器、量子计算机、超导输发电、磁悬浮等等。

大家都知道,制约超导发展有两个因素:一是材料成本,另一个就是低温限制。室温超导如果能被证明,并能进入民用领域,可以说会对人类的能源科技起到颠覆性变化。

不过这个靠不靠谱呢?很快就有博主提出,作者Ranga Dias此前的超导文章就曾被撤稿,学术声誉一般。

另外,也有A股董秘解读今天的美国室温超导技术传闻:没啥太大产业化价值关系。仍然是1万倍大气压。只不过从200多万倍大气压降到了1万倍而已。实现零下200度比实现1万倍大气压容易和便宜多了。

在常压下通过超低温实现超导态和在常温下通过超高压强实现超导态,一直是超导学界的两种技术路线,前一种更倾向于实际应用,因此现有的超导导线都采用这种路线。后一种(需要超高压强)更多在于理论意义探索,揭示超导导电的物理本质。最近这个突破(如果验证是真实的)只是把超高压强从200多万个大气压降到了1万个大气压而已,但仍然不可能做成实用化导线。因为在地表大范围,长距离的实现零下200度比实现1万倍大气压容易和便宜多了。

但是不管技术究竟靠不靠谱,今晚,所有的炒股群,都在学习超导技术,想着在疯狂星期四这一天,打板哪一只概念股!

民生证券的分析师第一时间开了专家会议。

那么结论是什么呢?常温常压目前都是不可能的,而且这个技术路径和可控核聚变一毛钱关系都没有,请大家注意风险。

另外最后,段子也出来了。

更搞笑的是,周四恐怕高开低走要割韭菜,连群都提前建好了。

好了,超导的故事就说到这里。概念股泰勒就不放出了。你们自己找吧。

宋青书
1 楼
https://pressurejet.com/pages/648/10000-psi-water-blaster.aspx 这洗地的玩意就有近一千个大气压的压强
心间道人
2 楼
阿三哥啊!靠! 不用问,这是美国的马保国
傲娇滴滴
3 楼
二十世纪属于美国, 二十一世纪属于中国, 二十二世纪属于三哥。 [1评]
真好玩儿
4 楼
21世纪中期中国属于石器时代
c
cloct
5 楼
超导对于普通民用来说,毫无意义,损耗就损耗吧,寻找真正的可替代新能源才是首要任务。
p
pipitoo
6 楼
三哥真能吹。高压比低温还难弄
s
ssbbss
7 楼
看看先决条件 给我一根杠杆,我可以撬起地球。哪里去找那根杠杆。 投入必须远远小于产出
H
HenryWen
8 楼
反对,清朝的中国人种有什么科学天赋?盲目自信,只会放弃努力,停滞不前
中坚力量
9 楼
草泥马 美国去死吧
风行东林
10 楼
我接触过的印度人很多都很优秀,异常努力。 不知道中国人对印度人的莫名其妙的优势感哪里来的。承认别人很强很优秀这么难吗? 在大多数中国人眼里 日本人是小日子,印度人是PPT+阿三,美国人是魔鬼,犹太人是吸血鬼。。。要知道你环顾四周,有几样东西是中国人发明的?科学领域有那样基础理论是中国人建立的?有几套理论体系是中国人建立的?连奉为最高纲领的社会主义,共产主义都是西方舶来品。 这个是多么自大,自卑,烂到根子里的民族。
q
qeeee
11 楼
阿三的话也能信?
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netcamel
12 楼
为啥那么多人和我一样, 看到后面的那张阿三脸, 顿时就没有往下读的兴趣, 直接来这里写留言了?
z
zzmmaall
13 楼
我记得这篇论文被撤稿了吧?? 这都多久前的事了?现在拿出来说... 哦,原来是之前去年9月的报告... 问题是都被撤稿了.....
n
nowave
14 楼
1GPa,21摄氏度,这条件不难实现,就看其他组能不能重复了,估计全世界做超导的实验室都在跃跃欲试。 上一次267GPa要求太高,这次要是还没人能重复出来,这哥们学术生涯基本可以结束了。
你有权不回答
15 楼
好像下面的评论中印度人改成中国人也很妥切。中国人近代对人类文明有什么贡献?基本可以忽略不计 [1评]
九久
16 楼
外星人馬上要出手了 質子出擊
s
sneer
17 楼
印度人写的论文就跟平时吹的牛逼似的,标点符号都不要信
急了
18 楼
让子弹先飞一会儿. 20多年前,美国人还公布过实现常压水中核聚变反应
不锈钢丝
19 楼
除了吃屎喷屎,你这傻逼对人类有什么贡献?
五十而立
20 楼
原来是炒股群炸了,而不是科学界炸了。
尽人事
21 楼
狗窝又要炸了……
尽人事
22 楼
这只狗真是妄自菲薄、我们造出了狗尔了呀……精良狗粮!
地中海的爱
23 楼
肯定有中国人,不然不会成功,赢麻了。
H
HL16888
24 楼
肯定是假的
r
realspiro
25 楼
那种极小的钻石压具下实现的高压强,压强温度及超导临界点数据的处理的确需要非常严谨
五十而立
26 楼
你可能不知道你所提到的那几个种族例子的人们同样都对中国人有着莫名其妙的优势感或者优越感。态度上我觉得分两个层面,一个是普遍印象,就三哥来说,大家所说的就是大部分印度人给予别人的印象。另一个是具体到从个人接触经历得出的结论。我的同事里也有很聪明加勤奋还善良的印度人,我跟他们合作愉快。但是也有一些工作态度和业务较差的符合人们平时熟悉的三哥形象。我的结论是,其实每个种族都有优秀的人,但是一个族给予别人的印象是大部分的人以及历史原因造成的。 [1评]
27 楼
三哥的PPT 好像2年前就发过一次... 15℃!物理学家首次实现了真正的常温超导 2020-10-15 21:28 常温超导领域重要的里程碑:物理学家们首次在15℃实现了超导性。以前的记录是-23℃。 罗切斯特大学的物理学家兰加·迪亚斯(Ranga Dias)表示:“由于低温的限制,具有如此卓越性能的材料并未像大家想象的那样彻底地改变世界。但是,我们将打破屏障,为许多潜在的应用推开大门。” 自1911年首次发现材料的超导性,它就已成为凝聚态物理中的热点。 超导包含两个关键属性。首先是零电阻。第二是所谓的迈斯纳效应,其中超导材料的内部磁场被驱至体外,迫使磁力线在材料周围重新分布——著名的应用如磁悬浮列车。 超导本应彻底改变我们的世界——从磁悬浮运输到数据传输再到无损电网。结果却被一个问题所阻挠。 材料的超导性需要极低的温度才能产生和维持——既困难又昂贵,已被证明是应用的实际障碍。 最近,物理学家发现,轻质元素(例如硫化氢和氢化镧)的超导性,对温度的要求相对宽松。氢是自然界中最轻的元素。但是氢气是绝缘体。因此,为了实现超导性,需要在巨大的压力下对其金属化。 迪亚斯说:“要拥有常温超导体,需要更牢固的键合和轻元素。这是非常基本的前提。氢是最轻的材料,氢键是最强的键。理论上,固体金属氢具有较高的德拜温度和强的电子-声子耦合,这是室温超导所必需的。” 由于只能在极高的压力下得到纯金属氢,因此之前无法通过实验验证。近年来,仅有两支团队宣称得到了金属氢。 次选是富含氢的金属化合物,如先前实验中所用的硫化氢和氢化镧。它们的压力条件相对不那么苛刻。 由罗切斯特大学的艾略特·斯尼德(Elliot Snider)领导的团队开始新一轮实验。首先,他们尝试将氢气与钇混合生成超氢化钇。该材料在180吉帕的压力下于-11℃下表现出超导性。 接下来,斯尼德团队尝试将碳,硫和氢结合起来,生成碳质氢化硫。他们在金刚石砧中挤压微小的样品,并测量了其超导性。他们发现,当压力为270千兆帕斯卡时,超导温度为15℃。 显然,新材料目前尚无实用性。样品的大小,介于25到35微米之间,压力条件仍不切实际。 研究的下一步将是尝试调整样品的化学成分来降低压力条件。如能正确混合,研究人员相信,满足室温和相对低压的超导体最终将成为现实。 该研究发表在《自然》上。
28 楼
就一句,公司投资过印度,已经撤回。现在我们最希望我们的竞争对手去印度或者越南投资。
29 楼
政治需要,美国要坐稳世界第一,需要在科技上无出其右,鹤立鸡群,不可超越。 阿三科学家 要利,政府要名,反正没人会追究,完美双赢
*
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30 楼
看到三哥的照片
雁过留声机
31 楼
我接触过的中国人很多都很优秀,异常努力。 不知道美国人对中国人的莫名其妙的优势感哪里来的。承认别人很强很优秀这么难吗? 在大多数美国人眼里 日本人是japs,印度人是PPT+阿三,中国人是魔鬼间谍独裁者,犹太人是吸血鬼。。。要知道你环顾四周,有几样东西是纯正国人发明的?科学领域有那样基础理论是纯正美国人建立的?有几套理论体系是纯正美国人建立的?连奉为最高纲领的溟主自由,人拳都是英国舶来品。唯独人抢不乱零元购核LGBT+算是土生土长的美国文化。 这个是多么自大,自卑,烂到根子里的民族。
雁过留声机
32 楼
我觉得发愣功毒轮运余茂春算是中国给人类带来的大礼包
s
slzcmu
33 楼
估计又是吹牛皮,这个国家真的越来越颓废了!和他们的祖宗就不是体同一个物种,哪里还有一点祖辈的样子,真是一坨垃圾
小孩一边玩去
34 楼
三哥很不靠谱
网园留
35 楼
没办法,谁让华夏5000年呢,哈哈,气不气?虽然狗粮汉奸是传统,但是一样阻止不了华夏的延续
E
Edmondon
36 楼
10万大气压比零下100度不便宜
d
daoshi5179
37 楼
看标题吓我一跳,地球文明这么快就赶上三体科技了? 结果仔细一看,室温外加1万个大气压,这样的室温有毛线用途,还不如低温超导呢。这就研究成果还被《自然》撤了一次稿子,谁知道里面有什么猫腻。
不忙
38 楼
大概率没人能重复这个实验结果。就跟亩产万斤差不多。
爸爸老爹
39 楼
我接触过的中国人很多也很优秀啊。 你前面刚批判完别人以偏概全,紧接着就开喷整个中华民族。 现场给大家表演自扇耳光很好玩吗?
涸泽而渔
40 楼
: 天灭婊子共匪 天灭婊子五毛阉狗 婊子五毛阉狗死全家
g
gzwyh
41 楼
不用着急,能商业用途才能算普及,现在才实验室里的几次实验。能成功对人类意义重大,但还不是最重要的。最重要的是从水里分解氢气,低成本分解。
d
dhy1998
42 楼
三十年前 室温超导不是已经热闹啦一阵子
真是太烦人
43 楼
信你个锤子。
i
intuition123
44 楼
为什么我从看见标题就在猜,是不是印裔教授的杰作? 我真的不种族歧视
是的契爷
45 楼
炸了一脸咖喱~
扶风
46 楼
随便告诉你两个例子:基因编辑和灵长类克隆。你又不懂。你这种基督蛆,只知道家庭教会成天几个文盲传的那些垃圾。
少平
47 楼
因为该团队类似论文曾遭《自然》撤稿,这次再度公布,可信度相当高,因为如果不反复论正,肯定不敢再踩雷区,不然领头的那几个教授肯定得卷铺盖。
少平
48 楼
10万大气压比零下100度不便宜 --------------------------- 介绍一下常识,在封闭的环境里,维持10万大气压比维持零下100度的气温的环境的成本小多了。
老尅
49 楼
什么是“纯正美国人”?
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tintin9999
50 楼
压力体积与温度公式还记得?PV/T可以维持为一个常数。压力增加一万倍,如果假设体积减小100倍,等效的结果就是在正常大气压下温度减小100倍。室温是300K,温度降低100倍就是3K,即是接近绝对零度0K。所以出现超导现象也就没有什么稀奇了
e
execom
51 楼
阿三开始掘美国的科技墓了
t
tinyL
52 楼
给这哥们儿升级一下金刚钻对顶砧,它能给世界压个虫洞出来……
混沌世界
53 楼
大伙调侃的是阿三的共性,不否认有精英,但你也不用自怨自艾,都有空发帖还赶紧早死早超生,来世做个印度人。