“室温超导”——极大可能不成立 | 科技袁人

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本视频2023年5月26日发布于西瓜视频,观看量为14.7万

喧嚣两个月的“室温超导”有了初步答案:极大可能不成立。

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2023年3月8日,整个科学界甚至投资界都被一个消息震动:美国罗切斯特大学Ranga Dias教授研究组宣称,发现了一种近室温的超导材料,具体而言是一种Lu-N-H的三元化合物(Lu是71号元素镥,一种稀土金属,镥-氮-氢这名字听着很像“卤蛋清”),在21摄氏度和一万个大气压下就能电阻为零。他们的论文发表在《Nature》上(https://www.nature.com/articles/s41586-023-05742-0),当天在美国物理学会三月会议上的报告挤得水泄不通,许多大佬都只能站着听,还不许提问。

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然而仅仅两个月后的5月11日,《Nature》就发表了反驳的文章,来自中国南京大学闻海虎教授研究组,认为制备了跟Dias非常相近的材料(如果不是完全相同的话),但并没有发现超导。实际上,闻海虎等人的预印本3月15日就在arXiv上发布了,跟Dias的报告只差一个星期。之所以正式文章要在两个月后发出来,是因为在回复三个审稿人的过程中,又做了很多实验,增加了很多高质量的数据(投稿Nature两个月即发表,南大团队推翻美国室温超导研究 | 科学网)。这还造成一个后果,就是《Nature》杂志本来只打算把此文作为一篇Matter Arising Argument (引起争论的材料),但在增加这么多数据后,就决定把它作为一篇正式研究论文了。

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3月19日,我和中国科学院物理研究所研究员罗会仟博士、中国科学院等离子体物理研究所研究员秦经刚博士做了一场直播,讨论了室温超导的方方面面,介绍了超导研究的历史、超导的应用(尤其是核聚变方面的应用)以及中国在超导领域的地位等等。其实罗会仟就是闻海虎的博士学生,他在直播中介绍了到那时为止的验证工作(材料丢了?虽然室温超导很可疑,但不是因为这个 | 袁岚峰)。总共有三个,一个是Lu-N-H,两个是Lu-H即“卤蛋清”没有“蛋”。结论是都倾向于否定,但还不能太早下结论,毕竟验证需要时间。

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现在闻海虎等人的论文在《Nature》正式发表,应该说确定性已经比较高了,有大量的数据支撑。现在压力给到Dias这边,全世界科学家都在看着呢,如果给不出合理解释,他在学术界恐怕很难待下去了。

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一件有点搞笑的事是,在Dias的文章刚发表不久,网上就出现了很多造谣的,说他宣布自己的实验材料丢了,无法重复。然后许多网民就来冷嘲热讽一通,有人说一看是印度人就知道不靠谱(其实Dias是斯里兰卡人),甚至还有人说美国的科技成果全是造假的。实际上这是谣言,因为任何消息来源都没有,仅仅放了Dias的一张照片,这不就是“开局一张图,内容全靠编”吗?

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不过从另一个角度看,这种谣言之所以有很多人信,是因为Dias以前就搞过两次类似的事情。

第一次是2017年,他在哈佛大学作博士后的时候,跟合作者宣布做出了“金属氢”(https://www.science.org/doi/10.1126/science.aal1579),这是学术界追求了80多年的一个重要目标,发表在《Science》上。然而由于压强太高(近500万个大气压),别人都重复不出来,然后他们自己号称把样品搞丢了:当他们准备测量金属氢是否超导的时候,一不小心把高压设备“金刚石对顶砧”搞坏了,失去压力的氢样品消失得无影无踪。于是乎,这事成了死无对证。

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第二次是2020年,Dias已经到罗切斯特大学工作了,他跟合作者宣布在C-S-H体系中实现了288 K即15摄氏度的超导,压强为267万个大气压,发表在《Nature》上。然而这次又是很多人重复不出来,最后《Nature》在2022年撤了稿。

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这两次虽然都没有实锤造假,但毕竟相当可疑,因此Dias的信誉在很多人看来早就成问题了。你老喊“狼来了”,喊到第三次还有多少人信?所以也可以理解,网上有人谣传说他这次材料又丢了,也有一大堆人信。这正是《论语》里子贡说的:“纣之不善,不如是之甚也。是以君子恶居下流,天下之恶皆归焉。”商纣王坏的程度,不像传说的那么夸张。所以君子忌讳成为舆论的下水道,那样所有的坏事都归到你那里去了。

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最后,我们需要说的一点是,不要过度引申,应该把注意力集中在科学本身上,而不是集中在博取优越感上。有些人喜欢说美国的成果都是假的,载人登月是假的,室温超导是假的,甚至ChatGPT都是假的,这种思维方式就很荒谬。正确的思维方式是实事求是,一码归一码。

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闻海虎老师本人的表态就很有格局,这才是科学家的典型态度:希望他们团队的工作可以起到去伪存真的作用,这也是科学进步的必要过程,尤其是对非常重要的结论更需要其他独立小组的验证。希望这些工作能够让室温超导研究的氛围热烈起来,这对于金属氢超导材料的研究是有推动的。在物理逻辑上,室温超导不一定不能实现。从这个意义上讲,世界上顶尖科学家的同台竞技会促进这方面工作的快速推进。

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