美国罗彻斯特大学官网介绍兰加·迪亚斯的研究

国际观察

　　室温超导要来了？兰加·迪亚斯团队这一爆炸性消息几乎“炸翻”了全世界。如果真的找到了可以在室温和接近常规气压的情况下出现“超导”现象的新材料，这将是人类物理学极为重大，甚至将颠覆人类社会和科技的突破。但科学界对此却相当谨慎，虽然兰加·迪亚斯在近年来的研究可以用硕果累累来形容，但却屡遭质疑。不少科学家认为兰加的团队所得到的数据过于完美，其他的团队无法复制，这并不符合物理规律。

超导是啥？有啥意义？

　　要弄明白为什么兰加的研究能够引爆公众的兴趣，就一定要了解什么是超导。1911年，荷兰物理学家H·卡茂林·昂内斯发现，汞在温度降至-268.8℃附近时，突然进入一种新状态，其电阻小到实际上测不出来。他把汞的这一新状态称为超导态。
　　电阻是材料普遍具有的性质，当电流流经材料时，其内部的晶格、杂质等会对载流子运动产生阻碍，载流子本身携带的能量会被转移到晶格上，宏观上造成焦耳热，电势也会相应下降。而没有电阻的超导体就完全没有上述问题，电流流经超导体，既不会发热，也不会出现压降，因此电流可以无衰减地在超导体中流动。
　　很明显，超导的意义是显而易见的，如果我们的电线都采用超导体，那就不会存在能量衰减。现阶段使用的特高压输电技术，是提高输电线的电压来尽可能降低能量损耗。如果使用了超导电线，将彻底改写整个行业，可以直接以市电电压传输电力，完全不需要变电站，或许可以直接使用直流电。
　　一直以来，科学家们都在为能够实现室温超导而努力。一般可以通过两个路径，要么需要极低温度，要么需要极高压力。目前，较为先进的高温超导材料的临界温度为-196℃。如果要在室温状态下实现超导，需要的是足以把绝大多数物质碾碎的超高压力。因此，室温超导至今仍然无法实际应用。
　　兰加·迪亚斯此次发布的超导，是将一块稀有金属片“镥箔”压在两颗互锁的钻石之间，然后将一种含有99%的氢气和1%的氮气的气体泵入这个小腔室，随后这些材料会被加压到每平方英寸1.45万磅的压力，才能使其获得超导能力，这一数值大约是马里亚纳海沟底部压力的10倍。随着加压，会得到一种粉红色的晶体，这个晶体在20.85℃的“高温”状态下仍能表现出超导体的关键特性，如零电阻。

有前科？科学界提出质疑

　　兰加·迪亚斯的团队表示，这个结果是他们经过了多次试验获得的。
　　为什么要强调多次试验获得的？因为该团队之前曾经发布了几次成果，但除了兰加·迪亚斯的团队，其他研究团队从来没有成功过。2020年，兰加·迪亚斯的团队在《自然》杂志上发表过一篇类似的研究报告称，三元氢化物（C-S-H）在267GPa的超高压下，实现了转变温度为15℃的超导电性。这个消息一出，就被誉为“诺奖级”，但其他物理学家实在重复不出这个结果，这篇报告于2022年9月被《自然》杂志撤稿。
　　来自俄罗斯科学院的科学家萨达科夫、索博列夫斯基和普达洛夫，对于兰加·迪亚斯团队的成果表示严重怀疑，“在原始文章中报告的磁化率数据，不能被认为可用于断言三元氢化物系统中的超导性。作者在数据处理中没有采用普遍接受的科学方法，也没有提供不违背统计学一般原理的磁化率原始数据。没有实验组能够重复这项工作的结果。”
　　美国佛罗里达大学物理学博士詹姆斯·哈姆林也说：“我对那个小组的成果失去了一些信任。”因为詹姆斯·哈姆林发现，兰加·迪亚斯2013年在华盛顿州立大学获得博士学位的论文中抄袭过他的数据。
　　加州大学圣地亚哥分校的物理学家乔治·赫希也是盯着兰加·迪亚斯不放的科学家之一。他在发表的质疑文章中直接用了“皇帝的新衣”来形容，“如果这个结果是正确的，那就证明我过去35年的研究是错的。那样我也高兴，因为我就能知道（我的研究方向是错的）。但是，我认为我是正确的，而这个结果是错的。”
　　此外，2017年，兰加·迪亚斯的团队曾经宣布已经成功造出了世界上首块金属氢。他们称，由于手头没有更好的设备，只是拍下了样品照片，后来称这块金属氢在实验之中损耗消失了。针对这个金属氢，不少学者认为其结果根本不可信。
　　

华西都市报-封面新闻记者 闫雯雯
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