轰动全球！美国科学家宣布实现室温超导，物理学家的梦想或将成真

科学家梦寐以求的室温超导终于实现了吗？

昨天科学领域突现了一个重磅消息，甚至被认为锁定了今年的诺贝尔奖，就是美国的一个科研团队宣布实现了室温超导。

首先说什么是超导？

1911年，荷兰物理学家卡末林·昂内斯发现，当温度降低至约-268.95℃得时候，浸泡在液氦里的金属汞的电阻会消失。

简单的说，导体在某种温度下，呈现出电阻为零的状态，这就是超导。

很明显，这种低温下实现的超导，并不具备太强的实用性能。例如在电力传输方面，总不能说为了实现零电阻，给每根电线都挂上可以提供零下200多度的设备吧。所以提高实现超导的温度，成了很多科学家的愿望。

那么在近日，终于出来好消息，来自美国罗彻斯特大学的一个团队，制备了一种新材料，在约21℃室温，加压到1万个标准大气压的条件下，就实现了超导现象。这一消息可以说引爆了人类物理界，在美国物理学会年会的活动现场，来自世界各国的科学家齐聚一堂，还包括高温超导先驱华裔科学家朱经武教授。并且在发布厅门外，还聚集了大量没有门票的科研领域人士，可见这次的室温超导对物理界的冲击有多大。

那么为什么室温超导会受到如此的关注呢？

如果室温超导能够成真，那么例如粒子对撞机、可控核聚变、量子计算机、核磁共振、磁悬浮等都会迎来巨大突破，同时电力从发电厂到用户传输过程中损耗一般在6%-10%的问题，也将得到解决。这将彻底的改变我们现有的能源状况，使得电力的应用变得更加高效，人类的科技发展也势必迎来加速。

那么室温超导是如何实现的呢？这需要从上个世纪50年代说起。

1957年，美国科学家约翰·巴丁，里昂·库珀和约翰·施里佛提出了一个新的理论，并因此获得了诺贝尔奖。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。而在超导体中，电子会被束缚形成“库珀对”（Cooper pair），从而产生集体凝聚的波，这种波不同于自由电子，可以无阻碍地穿越晶格点阵。这也是人类首次对 超导现象进行的描述。

我们可以简单的理解为，有了库珀对的存在，电阻就会消失，然而库珀对会随着温度的升高而逐渐消失，这变成了一个棘手的问题。美国科学家尼尔·阿什克罗夫特在1968年提出了一个想法，那就是使用氢原子，因为氢原子体积很小，能使得电子在晶格点阵中的距离更近，也能使凝聚波传播更快，使“库珀对”更紧密。

但是只单纯用氢，需要1000万个大气压才能实现超导体目标，需要添加其他的元素，让氢嵌入其中，就能使条件变得不这么苛刻。

2019年，美国科学家马杜里·索马亚祖鲁宣布，在190万个大气压下，十氢化镧（LaH10）可以在逼近室温的260K以上，也就是零下13度左右出现超导性，这是历史上超导临界温度的最高纪录。

到了2020年，美国罗切斯特大学的兰加·迪亚斯取得了进一步突破，他制备了一种含碳的硫化氢，它在260万倍的大气压下，实现了最大临界温度约15℃。

然而，260万倍的压强非常之高，毕竟地球地心的压强约为300GPa，所以这次的超导现象只能实验室条件下才能实现，不具备实用价值。

那么这个室温超导科研成果，随后发表在了全球顶级学术期刊《自然》上，但又遭到撤稿，杂志认为其数据处理的方式有问题，在处理原始数据时，背景噪声被去除，但在论文中却没有针对这一现象给出合理的解释，并且实验结果一直未能复现，甚至有物理学家认为其是一场骗局。

而这次，迪亚斯团队又制备出一种新型的材料，它由镥氮氢（Lu-N-H）构成，最终在1万个大气压，室温21°的条件下，实现了超导现象，这震撼了整个物理学界。

迪亚斯还表示，这是可用于实际应用的新材料的开端，有了这种材料，近常压超导和应用技术的黎明已经到来。

并且他还强调，在罗彻斯特大学实验室和其他实验室进行了多次的重复实验，并有第三方观察和独立的工作验证。

有朋友会说了，需要1万个大气压，这个也很高啊，其实这已经不算什么了，毕竟人造钻石的加工过程还需要5-6万个标准大气压，以及1400多度的高温呢。可见这次实现的超导现象，其条件并不是十分苛刻，所以如果是真的，那绝对可以称得上是一次巨大的突破，将有可能成为重塑21世纪的革命性技术。

总之，这次室温超导的科研成果虽然备受关注，但受到的质疑也很多，接下来需要看有没有其他团队能够实现复验，进一步验证，毕竟迪亚斯团队之前有过被撤稿的经历。同时1万个大气压的条件仍然很高，在实际应用上，迪亚斯的常温超导离现实还存在一定距离。