病毒式传播的新超导性声明引发科学界广泛质疑
如果谣言有翅膀，那么非凡的科学主张则配备着喷气式引擎。在韩国科学家团队的两篇论文登上预印平台arXiv.org的数小时内，便在网络上引发了巨大的关注与传播。研究人员的非凡主张是：他们发现了一种常温常压超导体，一种在日常条件下能够完美导电的材料。一种真正的常温常压超导体常被宣称有可能彻底改变许多技术领域。它能够催生一个完全高效的电网、悬浮列车，以及商业上可行的核聚变反应堆——典型的好处不胜枚举。作者表示，他们的发现“将会是开启人类新纪元的全新历史事件”。但他们的实验尚未经过科学界严谨的审查，而寻找突破性超导体的历史上，也长期充斥着许多最终不成立的大胆声明。超导性到底是什么？当电子在标准导电材料（如铝线）中流动时，它们的行为有点像碰撞车，从原子上弹来弹去。这种不断碰撞会产生电阻，减少电流。但若将那条铝线冷却到接近绝对零度（-459华氏度）仅1开尔文时，就会发生一些奇怪的事情：交通规则改变了，电子会成对地结合在一起，在铝原子之间无摩擦地滑动，电阻变为零。1987年，研究人员发现了第一种“高温”超导体——这些材料只需要冷却到77开尔文（-321华氏度）即可，这个温度可以通过便宜又丰富的液氮轻松实现。这些材料不仅在字面上，而且在象征意义上都令人激动，引发了科学家和公众对于更高温度超导性的极大热情。但随着进展的放缓，热情也逐渐消退，而“高温”超导体依旧保持在低温状态，并且过于脆弱，难以实用化。在过去十年中，研究人员转向了一个有趣的替代方案：他们发现了一些氢基化合物，这些化合物在相对温暖的温度下可以成为超导体——但前提是将其压缩到超过一百万大气压。而维持如此高的压力，甚至比维持极低温还要不切实际。最新的主张是什么？在这两篇新的预印论文中，研究人员表示，LK-99——由铅、铜、磷和氧组成的化合物——在常压下400开尔文（260华氏度）以上的温度下是一种超导体。他们还提供了一个详细的配方，可以制作出葡萄干大小的该化合物的颗粒，这个过程需要将粉末状原料按精确的比例混合，然后在高温下烘烤。作者还报告了对LK-99进行的测试，称在约378开尔文（220华氏度）时，电阻急剧下降，然后在约333开尔文（140华氏度）时几乎降到了零。尽管零电阻是超导性的显著特征，但还需要其他测试才能确认其真伪。其中一个关键的测试是迈斯纳效应（Meissner effect）：由于超导体会排斥磁场，所以它会排斥其他磁体，从而产生标志性浮力效应。韩国研究人员提供了一段他们称作LK-99展示迈斯纳效应的视频，但并不是只有超导体能在磁体上悬浮——例如，石墨也能漂浮。为什么许多科学家对此持怀疑态度？在没有经受住检验的非凡主张的困扰下，超导性研究领域长期存在诸多问题。1987年，在一种名为YBCO的化合物被发现为高温超导体之后，一些研究人员曾声称观察到该材料在室温下表现出超导性——但随着进一步观察，这些迹象消失了。这种曾经令人期待却最终失败的案例不胜枚举：铝和碳的夹层结构、氯化铜、基于氨的化合物等等，都曾暗示了常温超导的可能性，但最终都证明是幻象。罗切斯特大学的物理学家Ranga Dias最近也多次声称发现常温超导体，但其研究因撤稿和涉嫌科学不当行为的指控而受到信誉损害。这一切意味着，对于新提出的常温超导体报告，持强烈怀疑态度几乎已成为默认的态度——尤其是那些尚未经过同行评审的报告。在这个最新案例中，韩国团队的预印论文中的一些细节引起了担忧。佛罗里达大学的物理学家James Hamlin指出，LK-99磁性特性的一项测量中存在一些奇怪之处，这让他产生了犹豫。“这看上去和我以前测量这些属性的经验不太一致。”他说道。在德州大学的Douglas Natelson为本文接受采访的过程中，他不经意地发现了一个更奇特的问题：两篇论文都包含了一张描述LK-99磁性特性的数据图。这两张图来自同一数据集，因此理论上应该完全相同——但其中一张图的纵轴刻度大约是另一张图的7000倍。这种不一致并不能证明什么，但至少表明在校对方面存在令人担忧的疏漏。《科学美国人》杂志曾联系韩国研究团队征求意见，但截至本文发表时，尚未收到回应。要获得关于LK-99中到底发生了什么的明确答案，需要一些耐心，因为渴望验证的独立团队正试图复制韩国团队的工作。由于LK-99的合成方法相当简单，结果可能会在接下来的几天或几周内出现。Natelson对此很感兴趣，但他并不急于求成。“人们看到奇怪的东西后，最终发现其实并没那么简单，这种情况并不罕见。”他说。
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