美国罗切斯特大学的物理学家兰加·迪亚斯,7日在美国物理学会年会上说,他和他的团队实现了超导领域一个百年梦想:室温超导。鉴于迪亚斯的过往,此事在社交媒体掀起热烈的科普和争论,这是一个惊世成就,还是一次造假?大多数人似乎持观望态度等待验证。
挤不进去的演讲室内华达州拉斯维加斯,美国物理学会年会现场,大佬云集。7日下午,一场小会议室的演讲,惊动了许多人。会议室塞满了人,不得不赶走一些观众,保安在演讲前15分钟就不让人进了。现场流出的照片显示,许多超导科学家以及长期质疑室温超导的科学家,进了会议室。可见正方反方都很关心。社交媒体流传的文字聊天直播说:“APS(美国物理学会)安排失败。房间太小。”“门口看到好些个物理界的大佬都堵在门口不让进。”“门口保安一直晃手电,驱赶聚集的人群。”“保安持续吼叫中,驱赶人群。”一场物理学演讲现场,怎么搞得热闹如晒谷场看戏文?社交媒体也跟着大肆吃瓜,吵吵闹闹地科普讨论转发,如“颠覆物理学”这种乱喊乱叫自然也没缺席。
科幻般的惊人成果演讲没有提问环节,讲的是室温超导。超导现象是荷兰物理学家海克·昂内斯及其团队在1911年发现的。超导体不仅近乎零电阻,还具有一种叫做迈斯纳效应的奇怪能力,可确保材料内部的磁场为零。第一个已知的超导体需要的温度,仅比绝对零度(-273.15℃)略高。解释超导性的标准理论说,如果氢受到的压力足够大,在更高温度下也能成为超导体。科学家们在研究氢与另一种元素混合,可能对实现超导有帮助。20世纪80年代,物理学家发现了“高温超导体”。2015年,德国美因茨马克斯普朗克化学研究所的物理学家米哈伊尔·埃雷梅茨报告,硫和氢混合,在约150万标准大气压下,在-70℃时变超导。2019年的数据是170万个大气压,-23℃。超导体可应用于超导发电、输电和储能;可应用于超导计算机、超导天线和超导微波器件;可应用于磁悬浮列车、热核聚变反应堆等。所以,实现“室温超导”,是材料学上极度惊人的革命,如梦如幻如科幻。
一个会变红的蓝色晶体继7日的演讲后,更全面的解释8日在《自然》杂志网站上发表。兰加·迪亚斯及其团队,使用了银白色的镥。在微小的容器中,将一块又小又薄的镥,压在两颗钻石间,将99%的氢气和1%的氮气泵入,使之高压,置于65.5℃的温度中,24小时后释放压力。大约有三分之一的概率能得到一个蓝色晶体。迪亚斯说:“在氢化镥中掺入氮气并不那么容易。”迪亚斯的研究生希兰娅·帕桑,上周在罗彻斯特大学的实验室,曾向记者展示过这种材料的色调变化。压力增加,蓝色晶体变红。“它非常红,”迪亚斯说,“如果压力更高,会变鲜红色。”迪亚斯宣布的这种新锻造的超导体,在21℃和约1万个标准大气压下,可零电阻地传导电流。当然,1万个标准大气压,也是压力很大的,大约是马里亚纳海沟最深处压力的10倍。但从室温超导领域的进展上看,这简直不算什么了。迪亚斯如此评价他的实验:“就像你在上世纪40年代骑着一匹马,看到一辆法拉利疾驰而过。”“如果结果是正确的,这可能是超导史上最大的突破。”美国佛罗里达大学物理学家詹姆斯·哈姆林在“如果”的前提下,用了很多高级的词,“如果是真的,这是一个惊天动地的,开创性的,非常令人兴奋的发现。”