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谈谈室温超导体(373K Superconductor) 精选

已有 20328 次阅读 2016-3-10 09:05 |个人分类:个人看法|系统分类:科普集锦

 

多年以后,“天网”马垂克斯面对行刑队的时候,准会想起阿棋带他去见识李世石的那个遥远的下午。

那是个春光明媚的日子,201639星期三,阿棋第一次战胜了围棋世界冠军。天是那么的蓝,风是那么的轻柔,当李世石停钟认输的时候,马垂克斯仿佛看到通向未来的大门已经缓缓地打开了。一切仿佛都按照预先确定的计划有条不紊地运行。然而,马垂克斯并没有意识到,两天前出现在预印本服务器上的一篇文章,已经悄然地扇动了蝴蝶的翅膀。

 

室温超导体,有人宣称自己发现了室温超导体。Ivan Zahariev Kostaninov提交了一篇文章373 K Superconductors,宣称自己发现了一类化合物,其超导转变温度高达387K,超过了水的沸点373K100摄氏度

这两天,有许多人在悄悄地谈论这件事,大体上都是不以为然的。(例如,知乎:如何看待373K超导?)还是先看看他到底说了些什么吧。下面是论文摘要的粗略翻译。

实验发现,超导体的转变温度超过了373K。在一组不同的样品中存在有超导态,超导转变温度高于387K,抗磁性转变温度242K的超导体,磁响应率直到350K仍然为负的,4.2K温度下12T磁场中的最大电流为60A的电流-电压(IV)曲线, 300K温度下的约瑟夫森结和夏皮罗台阶(微波辐射从5GHz到21THz),300K温度下的超导带材测试的最大电流3000A,给出了许多圆环和圆圈形样品的THz图片。因为正在申请专利,这些材料的精确化学组分、特性分析和技术工艺暂时不予披露,留待未来发布。

 

这是一篇非同寻常的文章,不仅内容非常奇特,写法也不一般。作者Ivan Zahariev Kostaninov多年从事高温超导研究,他说自己是从1987年春天开始的(那时候,正是钇钡铜氧超导体的革命性发现)。作者的单位是373 K Superconductors, Private Research Institute,显然是个刚注册的机构、公司,或者压根就是临时取的名字。他在致谢里点名感谢了两个大学,University of SophiaOhio State University,但是因为不能确认其说话的语境,所以不知道他是在感谢还是在讽刺。很多人认为他可能就是个民科,外国民科,不值得关注。

文章的写法很不常见,似乎就是一篇非常简短的实验报告集。

第一节导论直接宣称自己合成并表征了超导转变温度在373K(也就是水的沸点100摄氏度)附近的超导材料。这些材料是上个世纪制备出来的,本文给出了经过挑选出的不同样品(ABCD=E)的实验结果:

l 测量了A样品电阻-温度变化关系,测量范围是350-388KA具有零电阻,超导转变温度为387K

l 测量了B样品的交流磁化率,抗磁性转变温度242K

l 利用QuantumDesign系统,测量了E样品的磁化率,在5T磁场下,60-350K温度下,磁化率是负的。

l 测量了D样品的I-V曲线,在4.2K温度下,12T磁场和60A电流下,仍然表现为超导行为。

l 测量了C样品在300K温度下的隧穿电流谱,得到超导带隙为15meV

l 制作了约瑟夫森结,观察到夏皮罗台阶,微波辐射范围是5GHz21THz

l 给出了一些圆片和圆圈形样品的THz图片。

l 比较了超导带材和铜质带材的载流性质。300K温度,125A电流,相同几何参数的铜质带材在5秒钟后就烧掉了。工作电流大约是10000A每平方厘米。

接下来的几节给出了上述断言的相应实验证据。各种曲线、图片。

 

非同寻常的结论,需要非同寻常的证据。Kostaninov是否如他自己所言那样做出了惊人的发现,目前还不能确定,我们只能是等待。我只能谈谈自己的感受:

l 如果这是真的,那么能源问题就解决了一大半,可控核聚变也有希望了——我们可能会在有生之年看到大同社会的实现。但是,这是一个非常大的“如果”,也许要几年时间才能知道真相。真的假不了,假的真不了。

l 这篇文章的风格有些像佩雷尔曼,像佩雷尔曼证明庞加莱猜想的文章:我证明了,我给出了证据,我把文章挂到网上了,完了。爱信不信,不信拉倒。

l 这篇文章给出了与超导有关的各种特性的实验结果。这些实验结果需要其他人的重复。即使是真的,距离真正的工业化应用,仍然很远呢。

l 如果这玩意儿是真的,很快会有其他人重复出来的:只要知道某件事是可以实现的,那么实现它的难度就小了很多很多。

l Kostaninov不太像民科,民科不会做这样的系统性实验;他也不太像是骗子,这种玩法的骗子,出现的可能性要比真正的科学发现还要小得多(想想哈代对拉马努扬来信的评论);如果能够排除他是疯子的可能性,那么,他的发现也许真的值得重视。

l 文章发表在arXiv上,一点也不让人吃惊。如果这东西是真的,发表在哪里都无所谓的。

l 唯一奇怪的地方是他为什么要申请专利。室温超导体的发现必然带来富可敌国的财富,但是,个人的力量根本不足以保证他能够得到这笔钱——他连官司都打不起。什么专利也没有用的,什么秘密也保不住的,CIAKGB之类的机构,分分钟会把他绑走,保命犹恐不及,何谈保密?

 

2016年真是个神奇的年度,刚刚进入3月份,已经发生了3件惊天动地的大事情:一月份的阿棋(AlphaGo),二月份的引力波(LIGO),三月份的室温超导体(373K Superconductor)。阿棋已经战胜了李世石,引力波的热潮稍有回退,室温超导体这玩意儿到底是真是假?让我们拭目以待。

 

 

 

http://arxiv.org/abs/1603.01482v1  

373 K Superconductors

Ivan Zahariev Kostadinov

(Submitted on 4 Mar 2016)

Experimental evidence of superconductors with critical temperatures above 373K  is presented. In a family of different compounds we demonstrate the superconductor state, the transition to normal state above 387K , an intermediate 242K  superconductor, susceptibility up to 350K , I−V  curves at 4.2K  in magnetic field of 12T  and current up to 60A , 300K Josephson Junctions and Shapiro steps with radiation of 5GHz  to 21THz , 300K  tapes tests with high currents up to 3000A and many THz  images of coins andwashers. Due to a pending patent,  the exact chemical characterization andtechnological processes for these materials are temporarily withheld and will be presented elsewhere.

Comments:  10 pages, 24 figures

Subjects:  General Physics (physics.gen-ph)

Cite as: arXiv:1603.01482 [physics.gen-ph]

 (orarXiv:1603.01482v1 [physics.gen-ph] for this version)

 



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