炸裂！“室温超导”韩国造，中国人还推了一把？

这段时间身边的人都在聊“室温超导”，好像不懂这玩意儿就落伍了似的。特别是资本市场，炒作之风来的也快去的也快！

首先引爆科技圈和投资圈的，是7月22日韩国研究团队发表的两篇论文，他们声称合成了全球首个室温常压超导材料——LK-99，由于原材料普遍，引发了全球很多研究团队的复刻，有的证实有的证伪，一时间真假不明，好不热闹。

现在问题的关键是，韩国人的研究似乎绕开了超导领域的经典理论BCS（拿过诺贝尔奖），而据说是以韩国教授崔东植的“原子间超导带理论”（ISB）为基础的，而这两个理论相互间是排斥的。

不走寻常路的韩国，如果这一成就被学界承认和证实的话，那无疑会成为超导第一国，没有比这更诱人了吧！

直奔科幻时代，“室温超导”有多诱人？

所谓超导，就是电流在这种材料中可以零电阻通过，零损耗、零热量，如果实现的话，可以极大地提高能源利用的效率。

现在超导的实现，需要极其苛刻的条件，比如低温超导，温度要达到-200℃，需要借助液氦进行冷却，而高温超导，温度也要达到-100℃，需要借助液态氮进行冷却，实现的成本极其高昂，无法量产和大规模使用。

如果室温常压超导能够实现，且能普及的话，那将为人类社会带来革命性变化，第四次工业革命绝对不是说说而已了！有了这个研究成果，别说是诺贝尔奖了，更是改变人类文明发展进程级别的成就。

如果说ChatGPT的横空出世宣告了人工智能时代的到来，那么，室温超导材料的出现，将引发人类第四次工业革命，直接把人类送进“科幻”时代。而且这两项技术互为补充，室温超导将为真正的人工智能算力提供“光速公路”，注意是光速！

作为半导体强国，韩国搞出“室温超导”材料，这并不稀奇，没准因为这个，他们还能拿到第一个真正的诺贝尔奖。

但问题的关键是，韩国人通过“土法炼丹术”炼制的LK-99晶体是否具备超导属性，一时间难以分辨。如此简陋的实验室能够产生划时代意义的成就，总让人难以置信。

鉴于韩国人总是喜欢在世界范围内争抢发明，很多人对于这个韩国团队通过土法炼制出来的“室温超导”材料抱着怀疑和吃瓜的态度，特别是两篇论文被撤回，更让这件事迷雾重重。

不过，这次韩国人可能并不是出来抢抢而已，至少从他们发布的论文和成果来看，还是有点东西的。韩国团队发布成果后，分别有来自美国、中国、印度等国的科研团队对LK-99进行复刻和复现。

首先是美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员也提交了一篇arXiv论文，说证实了LK-99存在超导特性。

再就是中国一位名为“关山口男子技师”的UP主（来自华中科技大学团队）发布了一条LK-99的验证视频，视频中他们按照之前韩国团队的论文，复现了“室温常压超导体”材料。

几乎同时，印度研究团队通过与韩国团队相同的热处理方法合成LK-99的多晶样品，但对样品进行磁悬浮实验时，并未成功证明LK-99在室温下具有抗磁性。

目前来看，科学研究需要谨慎和深入的实验验证，不能过于乐观或过早地得出结论。

为什么每次室温超导出现一些成果，都能引起全网沸腾？这就要从这个东西有多厉害，会如何改变人类发展进程说起。

超导体是人类梦寐以求的研究成果，因为超导能够带来无损耗电流，现在人类能源资源短缺的背景下，十分需要这种能够大幅减少能源传导损耗甚至是零损耗的超导材料，而且如果能在室温和常压下实现超导的话，那就意味着可以大面积普及，那么，悬浮汽车、量子计算机、元宇宙、人工智能机器人这些只在科幻片中存在的景象就会变成现实，人类社会会飞速跨越到一个全新的时代。

下面戎评将尽可能形象直白地介绍一些超导领域的知识和理论，以帮助大家更好地理解室温超导的原理和实践意义。

首先，基础的物理理论将物质的导电性能分为绝缘体、半导体、导体和超导体四类：

绝缘体不导电，这个很好理解，就是电阻非常大，电子不能自由运动，常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶等材料；

导体也好理解，就是能够导电的物质，导体内的电子可以自由运动，常见的导体有铜、铝、铁、金等金属材料；

半导体的导电性能则位于绝缘体和导体之间，广泛运用于集成电路、消费电子、太阳能光伏等器件中，常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等；

这里有必要说一下半导体为什么这么普及和重要？

尽管半导体的导电性不如铜等材料，但它的多功能性使它对现代电子产品极其重要。半导体的原子结构允许电流改变其电导率，这在需要特定结果或根据情况需要不同电导率水平时非常重要。由于半导体的多功能性，工程师能够使用半导体来创建具有数亿晶体管的单个半导体芯片，从而在保持紧凑的同时成倍增加处理能力。

而超导体是电阻率等于零或接近于零的导体，它可以在某些条件下实现电流无阻输送，运用于核磁共振、磁悬浮等技术等。常见的超导体包括铜氧化物、铁基超导体等。

再简单介绍一下超导现象的成因。

物理学大神爱因斯坦证明了一个经典理论，叫临界散射密度理论。是什么意思呢？

光通过不均匀密度的空气分子会产生散射，因为分子的杂乱运动会导致光子的杂乱运动，但是如果是均匀的空气，它对每个光子的力是等同的，就不会产生散射了。

这就是超导现象的基础原理，即有序运动才会产生超导现象。如果导体在真空中或者温度降低到一定的程度，电子的杂乱运动就会变成有序，在这样的环境下，电子通常会找一个伙侣，这样二者叠加相互运动，就不会影响第三者，从而成为完全的惯性运动，这就是超导现象。

因为在叠加态下（互反向电子对）占据了空间，不需要其它电子了，所以第三者电子想插进一脚，就连站脚的地方都没了，只好另投它处，向能提供运动空间的地方运动。即超导体处于超导状态时，超导体内部磁场为零，对磁场完全排斥，超导体能在磁场上飘浮。这就是超导体的抗磁性，以及会悬浮的原因。

韩国团队提供的半悬浮视频，从表象上看使其是超导体的可能性大增。但事实真的如此吗？

另辟蹊径，韩国人突破可能性有多大？

由于超导现象需要在电子的有序运动中才能实现，而电子的有序运动要降低环境温度和增加压强，那么，不通过降温加压的，这种室温常压超导会不会是一个悖论呢？

如何解决在室温下实现超导的问题？我们再来看一下韩国团队的论文。

论文摘要第一句：

“全世界第一次，我们成功地合成了室温常压超导体（临界温度超过400

K，即127℃）……”，在论文中他们说，这种超导来自Cu2+（铜）离子取代Pb2+（铅）离子导致的体积收缩，而不是来自外界因素如温度和压强。

超导领域有个BCS理论，以三位提出者巴丁、库珀和施里弗的姓氏首字母命名，他们因此获得了1972年诺贝尔物理学奖。根据BCS理论的预测，常压下的超导转变温度不能超过40

K，即-233℃，这个上限叫做麦克米兰极限（McMillan limit）。

不过，后来确实发现了常压下超过40K的超导材料，如1986年发现的铜氧化物材料和2008年发现的铁基超导材料。这说明它们超出了BCS理论的适用范围，学术界因此把它们称为高温超导。

说到高温普通人可能以为至少也得几百摄氏度，但在超导领域里，高温的意思是仅仅超过40K！这个温度甚至低于液氮的温度77K，更比室温低得多。所以在超导领域里高温低于室温，高温超导早就实现了，室温超导却还没有。

假如这群韩国人的室温常压超导结果是真的，那就意味着它超过或说绕过了麦克米兰极限，所以它不一定是BCS理论能够解释的，一定需要某种现在还不清楚的理论作为支撑。

果然，韩国研究团队的论文表示：

通过改良一种铅-磷灰石结构，用铜离子取代铅离子，产生应力，在微结构中引发畸变，从而可以在127℃以下表现出超导性。

研究人员通过收缩材料的内部结构来实现超导，用更小的铜离子替代了铅离子，收缩比为0.48%。铜离子取代引起的应力传递到圆柱体列的铅，导致界面发生扭曲，形成超导量子阱。

所谓超导量子阱（Superconducting Quantum Well，简称SQW）是一种人工制备的薄膜纳米结构，它利用量子约束效应产生量子化的能级，从而提高超导转变温度。这个东西普通人就很难理解了。

奥秘就在这里，实现温度转变的方法不同。

通过热容实验，韩国研究人员验证了LK-99具备室温常压超导能力。他们在389K（约125℃）下进行试验，出现了电压等于0的情况，由此认为在这一条件下电阻等于0。

现在是韩国团队好像完全避开了麦克米兰极限这个超导领域的经典理论，其可信度有多高就需要打一个问号。

1993年，韩国高丽大学崔东植教授提出了一个新的超导理论“原子间超导带理论”。但这个理论和主流的BCS理论背道相驰。1999年，崔东植的学生李石培和金智勋在实验室里偶然制造出了这种材料，后来他们用自己名字的首字母和发现年份，将其命名为LK-99。

也就是说，如果韩国人的LK-99被证实为是室温超导材料，那么，超导领域的经典理论BCS将会被改写，崔东植的ISB理论和他的学生们很可能会被授予诺贝尔物理学奖。

但ISB理论具体说的啥，恐怕需要后来人进一步证明和解释吧！

韩国人颠覆人类物理学的可能性又有多大呢？

如果能在室温常压下低成本实现超导，超导材料将会被广泛应用，人类社会将向前推进几百年。

这也是为什么室温超导研究这么诱人的原因。这不仅仅是能够拿诺贝尔奖，而且其经济效应也会极其可观。

有了室温超导材料，手机、汽车可能只需要充几次电就能长时间待机；

磁悬浮列车以极低的成本在速度上超越飞机也不是不可能；

医院里最贵的核磁共振设备可能会降到白菜价；

人类的一些癌症可能因为室温超导材料的存在而被攻克；

科幻片里存在的悬浮汽车也会成为可能；

人工智能机器人将会更多更好更快地为人类服务……

梦想总是要有的，万一实现了呢？