刚刚NYT发表了一篇关于LK99的新闻综述。作者是:肯尼斯·张(Kenneth Chang),他原来是一名研究混沌控制的研究生。现在在NYT从事科学新闻报道工作,报道对象包括:物理学、地质学、化学和行星科学。
原文的标题是:LK-99 Is the Superconductor of the Summer
文章开头也提到了LK-99引发的美国社会化媒体上的狂欢,和国内情况大同小异。我这里选用的标题是达斯·萨玛(Sankar Das Sarma,推特账户CMTC)在接受媒体采访时说的一句话:
I believe this can happen. But that does not mean this has happened.
直译就是:“我也相信室温超导能够发生,但这需要证据证明它已发生。” 换句话说达斯·萨玛并非反对研究LK-99,而是反对在没有清楚证据的时候,就声称LK-99已经是室温超导体了。
此外,威廉·玛丽学院的Kim教授向NYT提供了一段以前没有展示过的LK-99具有抗磁性的视频,必须得说,这么大一块,看起来还是很震撼的。虽然,还是未能完全飘起来。
社会化媒体用户对固态物理学的突破性发现感到兴奋,但该领域的许多专家却持谨慎怀疑态度。
当加州劳伦斯伯克利国家实验室的Sinéad Griffin有一些有关这种貌似神奇的材料的新发现要分享时,她无需做太多努力就引起了广泛关注。
这种名为 LK-99 的不寻常材料已被呈现给世人,称其为能够在室温下以零电阻传导电流的超导体。
在 Twitter 或者正如埃隆·马斯克(Elon Musk)重新命名的“上,“LK-99”最近成为一个热门话题,热心者们对此寄予厚望,认为这将是物理学界寻觅已久的圣杯,将以新技术改变日常生活,解决气候变化问题,并使磁悬浮列车普及起来。
周一晚上,格里芬博士(Dr. Griffin)通过一篇简短的帖子向社交媒体世界宣布她的研究结果,内容仅包含了她的初步论文链接以及一张插图,上面是2016年奥巴马总统在白宫记者晚宴上放下话筒的动画GIF。
这样,格里芬博士为LK-99的粉丝们提供了又一次曲折的惊喜和失落,这种情绪起伏已经吸引了LK-99的忠实粉丝们超过一周的时间。
这一切始于一则由韩国科学家组成的团队的发现,他们大部分人在首尔一家名为量子能源研究中心的小型初创公司工作。他们发布了两份预印本,描述了他们制备LK-99的技术和测量结果,据称这些结果证明了该材料的超导特性。(这样一种材料的名称来自两位科学家姓氏的首字母缩写 —— 李硕培和金志勋 —— 以及他们声称LK-99首次合成的1999年。)
最引人注目的是,他们提供了一段视频,展示了一小块样品在磁铁上部分悬浮的情景。科学家们说,这种悬浮现象展示了迈斯纳效应,确保超导体内部没有磁场。
普林斯顿大学物理专业毕业的阿列克斯·卡普兰(Alex Kaplan)是在 Hacker News 上了解到LK-99的。
“我当时简直震惊了,”卡普兰在接受媒体采访时说。“我差点把下巴摔在地上,然后给我认识的所有物理学家朋友都打了电话。”
他的推文获得了超过132,000个赞,让卡普兰成了LK-99的粉丝之一,他们在过去一周的时间里在社会化媒体上引发了一股热潮。然而,其中大多数热心者并非专家。例如,卡普兰先生目前在一家名为Cometeer的公司担任咖啡产品负责人,该公司销售速冻咖啡萃取液。
而研究超导体和固态物理学的科学家们却相对较少发声。他们对公众的好奇心表示赞赏——他们的工作很少引起公众的狂热——但对于为什么这个特定的室温超导体宣称会大热,而许多早期未经证实的宣称都未引起轰动,他们也感到困惑。
格里芬博士说:“公众对固态物理学研究产生兴趣是一件好事,但对于其中的一些讨论,我认为需要谨慎解释和提供对应的警示。不过,我觉得这很有趣。”
马里兰大学凝聚态理论中心(CMTC)主任桑卡·达斯·萨玛(Sankar Das Sarma)说:“现在还不能下结论说LK-99就是超导体。那些数据极具启发,但绝不足以令人信服。”
达斯·萨玛博士在中心的 Twitter 账户上发表了评论。例如,他指出,韩国科学家声称LK-99在特定温度下变成超导体时,电阻会下降,但不会变为零。实际上,这样一种材料的电阻率约为纯铜或其他良导体电阻率的100倍。
悬浮视频也不是确凿无疑的证据,因为非超导材料,包括石墨,也可以相同的方式悬浮。
上周末,首先引发了很多初始兴奋的卡普兰先生在 Twitter 上发布了一个魔力8球(占卜玩具)的图像,上面写着“可能已结束”。然后他看到了格里芬博士的论文。
在一次采访中,格里芬博士表示,她的论文标题是“铜掺杂铅磷灰石中相关孤立平带的起源”,并没有确认关于超导的研究。
她说:“在这些计算中,我没有研究超导。”她的计算机模拟显示,将铜掺入铅磷灰石导致了原子的不寻常重新排列。该矿物的晶体结构体积实际上略有缩小。这似乎将电子结构转变为有利于出现超导的结构。
这些电子特征被称为“平带”,看起来类似于在上世纪80年代发现的高温超导体。这个名称有些误导性。说是高温,其实仍然比地球上任何一个城市的温度要低。
这些特征可能会促进很多电子之间的强相互作用,由此产生超导电性,但并非总是如此。
格里芬博士承认,与她关于晶体收缩的发现相比,她关于电子结构的计算结果不够明确,因为涉及到了大量的电子。“在这样做的过程中,有很多一定要做出的近似。”她说。“这不是对实验中的测量结果的明确计算。”
一组中国科学家发布了一篇类似计算结果的工作,他们也发现了类似的电子结构。
休斯顿莱斯大学物理学教授道格拉斯·纳泰尔森(Douglas Natelson)说:“我真的不理解人们对她的预印本的兴奋。”“这并不代表它是错的,只是理论家和计算材料学家经常会根据最新声称的有趣材料发表预印本。这并不是什么特别的事情。”
周三,格里芬博士在Twitter上继续发表了一系列推文,打消了人类对于那个关于话筒动画的乐观解释。
在当天晚些时候,中国南京东南大学的科学家报告说,他们已合成了LK-99,并在样品中测得了零电阻。
然而,他们报道的零电阻发生在样品被冷却到110K(大约零下160摄氏度)时,而不是室温,而且这种电阻的降低是逐渐的,而不是超导体所期望的急剧下降。数据还显示在较高温度下电阻会出现异常下降,东南大学的科学家将其归因于杂质或仪器故障。
与最初的LK-99论文一样,“东南大学的结果也没有超导转变,只有仪器产生的假象,”他在Twitter上写道。“这样的实验目的是什么?没人能愚弄自然。”(参考阅读:
达斯·萨玛博士说,他知道一些著名物理学家的研究团队正在努力合成这样一种材料,并做测量,以确定LK-99是否确实是一个超导体。
“这种巨大的声明一定要经过非常仔细的审查。”达斯·萨玛博士说。“必须由独立团体以尽可能多的方式来进行重复。这是胜利之前的必要条件。”
3. 韩国团队提供的数据大体是可信的,所以不是骗子,测量有错误,或对数据解释有不同,不是作假,算正常的学术争议。
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