編者按：本文來自微信公眾號(hào) 星海情報(bào)局（ID：junwu2333），作者：星海老局，微新創(chuàng)想經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

毫無疑問，“常溫超導(dǎo)”就是現(xiàn)在最火熱的話題——自媒體炒一輪，B站up主炒一輪，資本圈炒一輪，大家都贏了

自從前幾天韓國團(tuán)隊(duì)丟出了“LK-99”這種宣稱可以實(shí)現(xiàn)“常溫超導(dǎo)”的物質(zhì)后，全球人民都瘋狂了。不僅是因?yàn)樗麄兊臉悠吩诔爻合戮陀小斑~斯納”效應(yīng)，還因?yàn)檫@東西從材料到工藝都過于簡單，甚至有人調(diào)侃說“整個(gè)實(shí)驗(yàn)里最貴的東西是那個(gè)陶瓷坩鍋”，以至于中學(xué)實(shí)驗(yàn)室就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)刻——已經(jīng)有很多野生物理愛好者在試著復(fù)現(xiàn)“LK-99”了。

arXiv上的論文截圖

這相當(dāng)于什么呢？這就相當(dāng)于某天你突然發(fā)現(xiàn)，其實(shí)你用家門口五金店里賣的東西也能攢出一臺(tái)光刻機(jī)。

而且更興奮的是，昨天下午，華中科技大學(xué)的團(tuán)隊(duì)復(fù)現(xiàn)了“LK-99”，不僅是中國團(tuán)隊(duì)，美國勞倫斯實(shí)驗(yàn)室和俄羅斯實(shí)驗(yàn)室也都用各自的方法或證明或復(fù)現(xiàn)了“LK-99”的可靠。

這和之前迪亞斯的“超導(dǎo)”就完全不同了。因?yàn)榭梢詮?fù)現(xiàn)，說明韓國團(tuán)隊(duì)沒有忽悠，這事兒至少是有門的。

制備極度簡單且便宜的常溫常壓超導(dǎo)材料……看到這大家都有點(diǎn)恍惚：佛祖、玉帝和上帝突然決定給人類調(diào)低游戲難度了？這“物理學(xué)圣杯”來的是不是過于輕松了些？

來源：中科院高能物理研究所 粒子加速器中的超導(dǎo)磁體技術(shù)

最后，隨著美股AMSC（美國超導(dǎo)）昨天直接上漲了140%——大家都繃不住了——人類的未來、暴富的誘惑、尖端的科技……人類似乎已經(jīng)站在新一代工業(yè)革命的門檻上了。

但很遺憾，且不論這次LK-99是不是真的成為“人類新希望”，我們距離真正夢(mèng)想的“常溫超導(dǎo)”還有十萬八千里的距離。

其實(shí)這幾天局長一直在關(guān)注這個(gè)事情，今天我們就來聊聊“常溫超導(dǎo)”和由此想到的其他事情。

先說一個(gè)總的看法吧：沒錯(cuò)，韓國人的確發(fā)了論文、做了實(shí)驗(yàn)，但即便LK-99真的是劃時(shí)代的常溫超導(dǎo)體，他們的論文和理論也不足以支撐起未來的發(fā)展。韓國人的LK-99有點(diǎn)意思，但距離“開創(chuàng)歷史新紀(jì)元”恐怕還差了點(diǎn)意思，韓國團(tuán)隊(duì)的嘗試值得我們尊敬，但為此而陷入狂歡，乃至重倉all-in就有點(diǎn)太后現(xiàn)代了。

01 “常溫超導(dǎo)”的美麗未來

先簡要了解一下“超導(dǎo)”的概念。

超導(dǎo)現(xiàn)象由昂內(nèi)斯在1911年發(fā)現(xiàn) | 諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)

“導(dǎo)體能導(dǎo)電”這個(gè)大家都知道，但是即便導(dǎo)電性再強(qiáng)的物質(zhì)，比如銀和銅，也是存在電阻的。

常溫狀態(tài)下，金屬導(dǎo)線可以看作是一條河流，“河水”是外層電子，“河里的礁石”是金屬陽離子。正如河水會(huì)從高聳的山地流向低緩的平原，自由電子也會(huì)從高電勢(shì)的地方流向低電勢(shì)的地方，這就是“導(dǎo)電”。

絕緣體之所以在一定程度上可以不導(dǎo)電，就是因?yàn)椤敖^緣體”這條河里的礁石太大了，把整條河都給堵了。但我們也都知道，水勢(shì)足夠大的情況下，即便是大壩也攔不住水。絕緣體也并非永遠(yuǎn)不導(dǎo)電，在電壓足夠高的時(shí)候，擊穿絕緣體也是情理之中。

當(dāng)電子“河水”流淌的時(shí)候，必然會(huì)和金屬陽離子“礁石”發(fā)生碰撞然后激起“浪花”——電阻，就是用來描述這種阻擋自由電子現(xiàn)象的物理量。

電阻在很多情況下是很不討喜的，因?yàn)殡娮钑?huì)發(fā)熱，會(huì)損耗能量——這不知道要帶來多少額外的經(jīng)濟(jì)損失和潛在風(fēng)險(xiǎn)。

于是，自從人類認(rèn)識(shí)到了電阻的負(fù)面影響，科學(xué)家們就開始想辦法“干掉”電阻——要么通過極度的寒冷低溫，要么通過超高的壓強(qiáng)。這兩種方法的底層邏輯，都是通過非常物理手段來按住金屬陽離子，使得它們對(duì)自由電子的“攔截”能力大幅下降。

但問題是，這兩種手段都不怎么實(shí)用。

于是，人們的目光瞄準(zhǔn)了第三條路，即，利用物質(zhì)本身的特性，開發(fā)一種在常溫常壓下即可實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的物質(zhì)——“LK-99”就是目前這個(gè)方向上最接近人們想象的產(chǎn)品，它用自己獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了超導(dǎo)材料才會(huì)有的效果——神奇的“邁斯納”效應(yīng)。

可以說，當(dāng)下是人類最最接近“常溫超導(dǎo)”的時(shí)刻。

這也就是為什么大家會(huì)這么興奮？因?yàn)槿绻晒Γ@等于是我們找到了一種在常溫下沒有電阻的導(dǎo)體，《地球Online》這個(gè)游戲的難度直接被下調(diào)了N個(gè)級(jí)別。

首先就是“超導(dǎo)電器”，沒有電阻后，散熱問題便不再需要過多考慮。以一塊顯卡來說，我們將不再需要給顯卡裝備巨大的風(fēng)扇，省下的空間足夠你再塞進(jìn)去幾個(gè)GPU芯片。而且芯片自己也可以用超導(dǎo)材料去做，電腦速度會(huì)獲得數(shù)十上百倍的提升——家用臺(tái)式機(jī)就可以有工作站的性能。

同樣，手機(jī)的發(fā)熱和耗電問題將得到巨大改善。電阻都沒了，還發(fā)什么熱呢？摘掉電阻發(fā)熱喪失的能量，手機(jī)的續(xù)航也會(huì)大大增加。新能源汽車也會(huì)感謝常溫超導(dǎo)材料的出現(xiàn)，因?yàn)橛贸瑢?dǎo)材料制造的電機(jī)動(dòng)力將極為澎湃，本身電車功率就比油車大，用了超導(dǎo)材料后怕是功率可以和卡車相比。

最頭疼的電池問題也會(huì)得到史詩級(jí)解決——超導(dǎo)電池充電時(shí)間可能是毫秒級(jí)，如果技術(shù)成熟，把能量密度做起來，只要你把“插進(jìn)去再拔出來”這個(gè)動(dòng)作做完，電也就充滿了。更何況超導(dǎo)電池還不存在充放電減壽命的問題，更不會(huì)像鋰電池那樣有受到撞擊后燃燒爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

既然新能源汽車會(huì)史詩級(jí)強(qiáng)化，那么同樣是用電驅(qū)動(dòng)的高鐵呢？其實(shí)這都屬于保守了，常溫超導(dǎo)都出來了，大規(guī)模上磁懸浮列車也就不是什么可望而不可及的事情了。

圖 (a)HL-LHC高亮度升級(jí)中各個(gè)國家所承擔(dān)超導(dǎo)磁體任務(wù)分布，(b)中國團(tuán)隊(duì)為HL-LHC研制的新型CCT超導(dǎo)磁體全尺寸樣機(jī)

再一個(gè)就是“超導(dǎo)發(fā)電”，用超導(dǎo)材料制造的發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力會(huì)大幅增強(qiáng)，但體積卻可以做得更小。而且由于沒了電阻，所以一些不太起眼的能量也可以被積累、利用起來了。今天最新消息是“我國再生能源發(fā)電量首次超越了煤電”——如果常溫超導(dǎo)材料崛起，再搭配上先進(jìn)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，我們的能源問題可能會(huì)被徹底解決。

甚至，我們心心念念、永遠(yuǎn)“還有50年”的可控核聚變，也將變成“還有20年”。

圖(a)中國科學(xué)家提議建設(shè)的CEPC-SPPC，(b)歐洲核子研究中心提議建設(shè)的FCC，均基于高場超導(dǎo)磁體技術(shù)，以達(dá)到100 TeV以上的對(duì)撞能量

02 LK-99，真的值得狂歡嗎？

好話說完了，該說點(diǎn)不好聽的了。

現(xiàn)在為了常溫超導(dǎo)的實(shí)現(xiàn)而激動(dòng)，確實(shí)還有點(diǎn)早。常溫超導(dǎo)提供的美麗前途的確誘人，但不代表我們現(xiàn)在就已經(jīng)站在新工業(yè)革命門口。

別說人家門口了——咱們可能剛剛才穿好了鞋，連自家單元門還沒出呢。

新聞再多、資本市場再怎么熱鬧，我們都不能忘掉一個(gè)事實(shí)：LK-99的電阻測(cè)試至今還沒通過。而且不利消息是：北航和印度國家物理實(shí)驗(yàn)室的報(bào)告都說沒有觀察到LK-99的磁懸浮和零電阻。

而且真正的超導(dǎo)體的磁懸浮可不僅僅是懸浮在磁體上方，你把它放在磁體下面，它依舊可以違反常識(shí)一樣地懸浮。

而韓國人這次做出來的東西。。。emmmmmm

arXiv發(fā)布論文的門檻很低，幾乎每年都有團(tuán)隊(duì)聲稱發(fā)現(xiàn)了室溫超導(dǎo)的材料，可至今沒有一個(gè)得到嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)證明。圖為2016年發(fā)表在arXiv的論文

巴丁、庫柏、施里弗的BCS理論還沒落伍呢！——常壓情況下，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度不能超過40K。雖然也發(fā)現(xiàn)了幾種不遵守BCS理論的“高溫超導(dǎo)體”，但目前的理論發(fā)展跟不上實(shí)驗(yàn)結(jié)果——簡單來說就是，現(xiàn)實(shí)中確實(shí)是燒出了這么一個(gè)東西，但至于這東西到底是怎么燒出來的，理論上完全找不到支撐，甚至沒有相關(guān)的理論支撐。

韓國人告訴了我們?cè)趺礋鰜磉@種東西，但為什么這樣燒就能燒出來，恐怕他們自己的解釋也站不住腳——這就好像古代人雖然也知道如何燒火，但是他們并不知道火是一種化學(xué)反應(yīng)。

可問題是，現(xiàn)代科學(xué)是容不下這種“知其然不知其所以然”的。

論文嘗試從結(jié)構(gòu)上解釋LK-99室溫超導(dǎo)的原理

如果不能建立起一套能完美解釋LK-99超導(dǎo)性來源的理論，那么我們恐怕就沒有辦法對(duì)LK-99實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)量產(chǎn)，前面的那些美好暢想就只能是“鏡花水月”。

說一千道一萬，如果LK-99不能通過電阻測(cè)試，那么恐怕這次大家又是“空歡喜”一場了。

更何況，即便LK-99真的成功，建立理論、摸索出一套穩(wěn)定的制備方法也需要很長時(shí)間。從試驗(yàn)性質(zhì)的不穩(wěn)定樣品，到實(shí)驗(yàn)室里的成熟樣品，再到工業(yè)化穩(wěn)定量產(chǎn)，再到廣泛普及應(yīng)用。

而且大家不要忘了，萬事萬物都還是有個(gè)時(shí)間考量的——?jiǎng)菽苁切枰獣r(shí)間去積累的，半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展了幾十年才從當(dāng)初笨拙的樣子發(fā)展成了今天3nm的制程，就算我們用現(xiàn)在的計(jì)算技術(shù)為超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)化助力，就算LK-99是真的，我們也需要至少10年的時(shí)間才能等到價(jià)格能夠商用的常溫超導(dǎo)材料，然后花不知道多少年時(shí)間才能把現(xiàn)在的一切換成超導(dǎo)材料。

總而言之，且等著吧……

03 老奶奶，看看我們這款常溫超導(dǎo)的保健枕頭吧！

其實(shí)說一千道一萬，LK-99這事兒值不值得高興？我覺得值得，因?yàn)楸鹿苁遣皇钦娴模鹿苁遣皇墙忉尩猛ǎ辽龠@也是人類對(duì)物理學(xué)圣杯的一次偉大嘗試。

無論成敗，這都是壯舉。

但是令我頗為感到不爽的，是整個(gè)輿論場里傳來的“浮躁感”——太多次了，太熟悉了，都已經(jīng)有套路了——還記得當(dāng)年火爆的“元宇宙”嗎？還記得年初鬧鬧騰騰的AI嗎？

我永遠(yuǎn)記得當(dāng)年扎克伯格把facebook改名Meta然后掀起“元宇宙”浪潮時(shí)候的那些事——國內(nèi)一些科技大V甚至搞了一個(gè)什么“元宇宙第一家族”，嚇得我趕緊看了看日歷，確定一下現(xiàn)在是21世紀(jì)還是北魏年間。

LK-99失敗了還好說，LK-99如果成功了，誰知道到時(shí)候又會(huì)有什么樣的樂子？

這些年下來，騙老頭老太太的“高科技”從磁場到紅外線再到納米材料再到區(qū)塊鏈，以后怕不是又要用“常溫超導(dǎo)+雞蛋”的套路去忽悠老太太們買保健品了。

這一輪“超導(dǎo)狂潮”下來，自媒體贏得了流量，B站的各路up主上了熱門漲了粉，資本圈炒到了新概念。

當(dāng)然，最離譜的還得看我們的網(wǎng)文界，寫手們從不讓我失望，現(xiàn)在連“常溫超導(dǎo)”的重生文都已經(jīng)安排上了。

話說回來……

哪一次不是熱熱鬧鬧說要改變世界？

哪一次不是信誓旦旦投資幾百億說要顛覆行業(yè)？

哪一次不是一大堆從《山海經(jīng)》或者什么古書里摳出來的生僻名字？

家人們誰懂啊，真的累了。

想來想去，LK-99這事兒我覺得現(xiàn)在甚至可能還處在一個(gè)“八字沒一撇”的狀態(tài)。至少截止我寫下這段話的時(shí)候?yàn)橹梗蚋鞔罂蒲袡C(jī)構(gòu)都還沒有觀測(cè)到它的超導(dǎo)性，只有對(duì)它抗磁性和懸浮的記錄，沒有對(duì)它的“零電阻”記錄。

雖然它的確是一個(gè)偉大的嘗試，但是因此沸騰確實(shí)有些大可不必了。

“常溫超導(dǎo)”確實(shí)是科研攻關(guān)，但很遺憾，在我國目前的自媒體輿論場里，“常溫超導(dǎo)”屬于流量密碼。

最后引用中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心袁嵐峰老師的對(duì)此事情的一個(gè)經(jīng)典比喻，來定性這個(gè)事情，——韓國這篇理論文章的結(jié)果即使是正確的，意義也很有限。它離解釋室溫常壓超導(dǎo)的距離，就好比從預(yù)測(cè)某位孕婦可能要生了，到預(yù)測(cè)這位小朋友將來能得諾貝爾獎(jiǎng)，那么大。

好了 ，吃瓜結(jié)束，散會(huì)。

星海情報(bào)局-精選代表作

《十四億中國人，拒絕“卡脖子”》

《淄博燒烤的“千層套路”：論中國地方政府有多會(huì)玩？》

《卷也沒用的618：消費(fèi)主義的泡沫破裂得挺安詳》

《中國燃?xì)廨啓C(jī)有“心臟病”問題嗎？》

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