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提升逻辑思维(4)室温常压超导,「手搓炼丹」出来?

2023-07-31 23:35 作者:最后的遥远  | 我要投稿

材料学经常被戏称为「手搓」「炼丹」「抽卡」,但改变人类命运的「室温超导」竟然就这么实现了?这可能吗?

一、「震惊世界」的发现

【自创题】2023年7月底,韩国一个科研团队声称使用氧化铅、硫酸铅、磷化亚铜晶体等常见物质,通过较简单的烧制步骤就合成了常压室温超导体(代号LK-99),震惊世界。

有小伙伴就戏称,「手搓超导」要是成了,那材料学将成为第一热门专业,21世纪竟然是「炼丹抽卡」的世纪。截止2023年7月31日,目前还没有实锤证据证明该事件为真/假,请你结合当前了解的各种证据,对其做出自己的判断。

这个话题还是非常有意思的,而且和人类文明的未来密切相关,各位小伙伴有兴趣可以参与下。

二、最谨慎、稳重的回答

「不能判断其可信度」。

这句回答非常简单,但也确实是最谨慎、最稳重的。

和公考中常见的逻辑题,或者西瓜之前推送的美国总统身体状况、宝马MINI冰淇淋风波、硅谷银行破产等事件不同,「超导体」的研究是专业性很强的领域。

这一领域的细分层面往往隔行如隔山,即使最权威的专家,对于稍微不同的方向也不敢说自己有资格下结论。

更为困难的是,对于温度较高的超导体的研究,目前是「理论落后实践」的。

通俗来说,当今科学界从理论上只能清晰解释比绝对零度高不太多——大约40K(-233℃)左右温度的超导现象。因此所谓「高温超导」,只要温度在40K以上就可以。

不过,现在超导领域尖端的研究一般在液氮沸点(-196℃以上)以上,超导的基础理论往往并不能解释具体现象。

本次韩国团队的研究思路更为独特,和以往的超导研究大相径庭,烧制过程更是简单粗暴,稍微有点条件的实验室和化工厂就能做到……

——用句通俗的话来说就是「看着太假了,反而有可能是真的」,所以如果一定要下判断定论的话,那就是「不能判断其可信度」。

三、概率较高的可能

虽然现在不能对此次「室温超导」事件下定论,但是综合各方面消息,作出下面3个判断问题不大:

①该团队主观造假的可能性可以排除
②LK-99是「室温常压超导体」的可能性很小
③LK-99可能在抗磁性等特点上具有一定的研究价值,其研究思路从正、反两个角度都有一定意义

接下来逐一分析。

①该团队主观造假的可能性可以排除

这一点目前是舆论比较公认的结论。总结下来,主要有以下几点:

一是团队疑似出现了内讧和抢发arXiv预印本*的行为。

注:预印本(Preprint)指尚未经过同行评议,没有在正规科学期刊上正式发表的论文初稿。它可以是完全没有投稿的论文,或者是投稿了但并未被期刊接受(正在评审等环节、或已经拒稿)的论文。需要注意的是:arxiv平台上是没有同行参与评议的,所以预印本的质量完全没有保证,论文初稿挂在arXiv上并不代表你正式发表了论文。
信息来源:zhihu.com/question/3186

目前网络上有很多该团队的瓜,非常精彩,大家有兴趣可以吃一吃。

总体来说,「抢发文章」和「团队内部对研究方向有分歧」说明该团队内部非常看重LK-99这个物质,甚至不惜为此「抢跑」发文。

二是发表的论文没有明显的数据造假。

之前有团队搞「室温超导」被锤翻,其原因就在于数据过于离谱,而且很多地方有「欲盖弥彰」的感觉。

比如南亚裔美国科学家Ranga P. Dias声称自己的科研团队做出了室温超导,但在样品的制备流程和部分实验数据中却似乎有所隐瞒,这导致文章刚发表就被多名科学家对其提出质疑,不久前被咱们中国的科研团队还用实锤推翻了Dias的结论,导致其被撤稿。

而此次LK-99使用的黄铅矿(原料:氧化铅、硫酸铅)、磷化亚铜晶体(原料:铜、磷粉末)都比较容易制备,而且烧制过程也较为简单,最终检测的数据看上去有模有样。

目前距离「发现LK-99能室温超导」的论文已有近一周,科学界确实有不少人出来发声,但主要质疑的是终产物是否具有超导性,还没人质疑原始数据是否伪造,据此也可认为该团队不太可能主观造假。

②LK-99是「室温常压超导体」的可能性较小

这方面的证据有很多,有两点最值得注意:

一是截止7月31日,已有多家科研团队宣布复现失败。

在LK-99的论文公布之后,很多实验室立即着手对其进行复现。

从客观角度来说,这种如果为真,很可能带动新一轮工业革命的发现——毕竟「室温常压超导」还「廉价、易得」,想象就刺激啊!

因此,如果实验室复现成功了——尤其是真的能在室温常压超导的话,那毫无疑问会第一时间公布出来;但如果复现失败了,那大部分实验室会选择沉默(要么思考失败原因继续烧制,要么干脆放弃),只有少部分会公布出来。

根据现在的发声,可大致推断这个物质很可能不具备「室温常压超导性」。

二是很多权威团队指出了LK-99研发过程中的不专业。

世界上有很多该领域权威已经指出了LK-99研发的问题。

一方面,LK-99的研发团队在论文的写作和试验的流程方面的表述有很多不专业之处;另一方面,即使LK-99的论文数据全部为真,也不能证明其具有超导性,例如该领域大牛闻海虎教授是这么说的:

南都记者就此采访了南京大学教授,长江学者特聘教授,美国物理学会会士(APS Fellow)闻海虎。他们团队曾在今年3月时通过重复实验推翻了轰动一时的美国室温超导研究。闻海虎告诉南都记者:
“我们仔细看了数据,没有数据能够证明是超导现象,包括电阻和磁化。视频显示的磁悬浮应该是一种弱抗磁效应所致,与超导磁悬浮有明显区别。所以,我的判断是似是而非的假超导现象。”
当然,他也表示,论文中展示了完整的合成方法与步骤,因此在一两周之内,就会有别的实验室跟进并复现结果,确认这一研究的可信度。
信息来源:《南方都市报》baijiahao.baidu.com/s?

③LK-99可能在抗磁性等特点上具有一定的研究价值,其研究思路从正、反两个角度都有一定意义

③其实和②是一体的。

包括闻海虎教授在内,很多科学界的大牛对此次LK-99的评论都有相似之处。一方面,这些人普遍认为韩国这个科研团队做出的不是超导体;另一方面,大家也没有彻底否认LK-99的科研价值,尤其是抗磁性价值。

当了解到足够多的②之后,也会渐渐认清③。

从反角度来说,LK-99的研发思路过于简单粗暴,在缺乏深入了解超导体的特性时就「烧炉子」,浪费了不少资源;另外,团队在未充分了解样品特性时却疑似因内讧出现了抢发论文的行为,这也是要引以为戒的。

从正角度来说,或许「简单粗暴」「大道至简」真的能出奇迹,之前有「胶带粘出石墨烯」的案例,这次有了LK-99的大范围讨论,那说不定以后就照着类似物质烧,也能烧出一片天;另外,如果LK-99真的有很优秀的抗磁性,凭借其廉价的制备思路,在工业上可能有独特的应用价值。

总结:

关注热点事件,「遇事多思考」是公考生的优良品质。即使绝大部分小伙伴对「高温超导」领域一无所知,也不妨碍积极了解相关信息。

毕竟「八仙过海,各显神通」,这几天各个媒体、自媒体平台围绕这一话题进行了反复讨论。和人类命运相关的瓜还是很美味的,无论是学习科技知识,还是提升逻辑思维,都对咱们大有裨益,尽情吃瓜就是了。

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