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腾讯科技讯 8月4日消息，今年7月份，韩国科学家宣称，他们发现了全球首个室温超导材料——改性铅磷灰石晶体结构（LK-99）。在论文引起国际关注后，许多外国牛人开始以DIY的方式复制室温超导体实验。科学家们认为，如果这项发现是真的，可以帮助人类进入一个全新的时代，无电阻输电线、悬浮列车以及量子设备都将成为现实。
图：在他们的创业实验室里，麦卡利普及其同事开始制造lanarkite，这是合成一种被称为LK-99的室温超导体的第一步
01 复制室温超导体实验缺必要材料
对于现年34岁的安德鲁·麦卡利普（Andrew McCalip）来说，他今年最想要的生日礼物就是大量的红磷。但这是个很难实现的愿望，因为这种物质受美国缉毒局的管控。然而，如果要想在实验室里实现制造室温超导体的梦想，红磷是必不可少的原料。室温超导体是凝聚态物理学的“圣杯”。它需要四种原料，到目前为止，麦卡利普已经收集到了三种。
麦卡利普在社交平台X（前身为推特）上的追随者提出了各种各样的替代方案：他们建议麦卡利普收集大量火柴头，或者试着在Etsy上购买火柴，因为缉毒局可能不会注意到Etsy上的交易。其他人则提议他可以与东欧供应商联系。和麦卡利普一样，许多人通过黑客新闻网站上的文章了解到一种被称为LK-99的室温超导体实验。在这篇文章中，三位韩国研究人员声称他们的发现“为人类开启了一个新时代”。现在，麦卡利普是那些竞相复制超导体实验的人之一。
超导性（即电阻降至零后表现出的特性）通常只在寒冷或高压条件下出现，但研究人员声称LK-99在室温和常压下也表现出同样的特性。证据包括：在127摄氏度的温度下，这种材料的电阻明显下降到零，以及一段该材料样本悬浮在磁铁上方的视频。由Kim Ji-Hoon和Young-Wan Kwon领导的作者提出，这是迈斯纳效应的结果，即当金属变成超导体时磁力线自动排出金属体外，超导体内磁感应强度为零。如果这是真的，它确实会带来一个新时代，包括无电阻输电线、悬浮列车以及强大的量子设备。
在X和Reddit等平台上，爆火的大语言模型已经被搁置一边，凝聚态物理成了新明星。人们为技术进步的明显复苏而欢呼，他们的口号也相当吸引人：回到一个跨越式发现的时代，就像电灯泡、曼哈顿计划、互联网那样。在这个时代，科学发现的影响在人类已知的时间跨度内清晰可见。正如一位X用户所说：“我们回来了！”
不过，专家对此表示怀疑。有关LK-99论文的多个版本出现在网上，有些数据甚至相互矛盾。据报道，这是作者之间就这一理论的确切性质发生冲突的结果。研究人员在该领域并不知名，他们的分析缺乏通常用于证实超导性的基本测试。虚假的说法在这个领域也很常见，以至于物理学家们拿“不明超导物体”（USO）开玩笑，这是从UFO上获得的灵感。马里兰大学凝聚态物理学家理查德·格林(Richard Greene)解释说，对于这种悬浮现象，有更可能的解释，包括这种化合物在正常非超导状态下的磁性，新时代很可能还没有到来。
但格林补充说，这种说法仍然值得去验证和尝试。在研究超导材料的漫长职业生涯中，他看到了来自专业领域之外取得的进步，他们发表了令人费解的论文，探索了不熟悉的化合物类型。其中包括，在20世纪80年代，一类在液氮沸点(零下196摄氏度)以上表现出超导性的材料，为各种应用铺平了道路，从磁共振成像到用于核聚变的托卡马克（利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器）。另外，由于物理学家只了解某些形式的超导力学，所以一个看似奇怪或不一致的结果不能立即作为驳斥超导体理论的证据，也许它只是以前没人见过的东西。
当LK-99被发现的消息传出时，格林正在科罗拉多州阿斯彭参加一项研究，那里的一群理论学家立即行动起来。“每个人都持怀疑态度，但都很感兴趣，”在纽约石溪大学研究计算材料物理学的与会者赛勒斯·德雷尔（Cyrus Dreyer）说。德雷尔花了一周的时间在山里，试图计算这种材料的电子结构，这可以帮助他的同事了解它是否符合现有的超导理论。他补充道，也许最有趣的是LK-99的制作相对简单。他和格林估计有几十个团队正在研究这个问题。
02 DIY复制实验引发全网关注
这其中也包括拥有合适设备的非专业领域人士，比如麦卡利普，他在读完LK-99论文的第二天就决定亲自进行尝试。他解释道：“这是圣杯，这就是梦想的重要组成部分。”
当专业物理学家在私下里重复实验时，麦卡利普及其同事们决定公开进行他们的工作。他在X上宣布了自己的意图：“要么证明迈斯纳效应，要么破产。”目标是制作一段关于悬浮的视频。他希望成为第一个看到室温超导证据的人，而他所有的追随者都会和他一起见证这个过程。“感觉整个互联网都在为我们加油，”他说。
当麦卡利普开始在Twitch上直播时，他的DIY团队承受的压力越来越大。短短几分钟后，他发现自己进入了前10名，有16000名观众在他们安装设备时收看。他说：“这是一个令人感到恐慌的时刻。他想起了那些名不见经传的韩国科学家，他们提出了一项非同寻常的主张，现在全世界都在接受考验。“我无法想象身处他们的境地会是什么感觉，”他补充道。
图：安德鲁·麦卡利普在熔炉里放入了样品，用来制作LK-99
尽管制造LK-99并不简单，但它其实是一种相对简单的炼金术。位于加州埃尔塞贡多的瓦尔达空间工业公司(Varda Space Industries)实验室恰好配备了合适的熔炉、真空系统和环境室。瓦尔达空间工业是一家卫星初创公司，麦卡利普是该公司的工程师。麦卡利普只需要四种原料：利用红磷和铜来合成磷化铜，使用硫酸铅和氧化铅制造名为lanarkite的矿物。然后，这两种材料被粉碎、混合、加热、冷却，产生类似于铅磷灰石的东西，但其中的部分铅原子被换成了铜。
麦卡利普从当地一家实验室拿到了磷化铜，因此其不再需要红磷原料。第一步需要等待。麦卡利普接受采访的时候，lanarkite还在725摄氏度的烤箱里。外面的实验室要花几天时间才能给他弄到磷化铜。瓦尔达的工程师们白天需要从事太空制造方面的工作，大部分私活要在晚上进行。
麦卡利普同时从事两份工作，因此其没有多少睡眠时间，但他有信心他们可以制造出需要的材料，或者至少是一些近似的材料。LK-99论文的作者没有让他们的配方变得容易获取，遗漏了许多关键的说明，比如测试前体的纯度和设置炉子的冷却速度。麦卡利普找到了一份专利文件，找到了更多的细节，但他仍然有许多问题想要向韩国研究人员提出。他通过推特和瓦尔达的投资者寻求线索。
这些细节至关重要，因为无论LK-99内部发生了什么，都可能是由一种非常特殊的原子排列引起的。研究人员推测，超导性是用铜取代某些铅原子的结果，铜会缩小晶格并引起内部张力。格林说，从更高的层面来看，“这当然是一件合理的事情”。该领域最近的许多工作都涉及对含有氢原子的物质施加极高的压力，其理论基础是纯氢压缩成固体形式本身就是超导体。这种极端压力对大多数用例来说还无法实现，因此研究人员对模拟晶体内部力产生的内部压力的方法很感兴趣。麦卡利普成，这是一种有趣的策略，但他完全不清楚这种情况是否在这里发生。
图：麦卡利普制造出首批lanarkite，这是一种将与磷化铜结合生产LK-99的矿物
03 LK-99的确是奇怪而有趣的物质
麦卡利普表示，整个周末，材料都在加工过程中，他的情绪也像坐“过山车”那样起伏波动。许多追随者仍在为他欢呼，麦卡利普也收到了许多粉丝邮件，但物理学家的怀疑已经开始让互联网上的兴奋变得黯然失色。在X上，人们经常抛出“抗磁性”这个词，辩称这种物质之所以漂浮，似乎不是因为它已经越过了超导阈值，而是因为它一开始就是一块磁铁。Reddit论坛r/Singulity上的一篇讨论很简洁：为什么在r/Science和r/Engineering上几乎没有提到LK-99？因为LK-99是炒作，不是科学。
然后传来了一份报告：印度一家受人尊敬的实验室宣称，它已经制造出LK-99。具有超导性吗？答案是否定的。其他复制实验的结果也陆续出现。似乎每个人都在衡量不同的东西，也许是因为他们每个人都在制造不同的东西。接下来，劳伦斯伯克利国家实验室的物理学家辛·格里芬(sinsamad Griffin)的论文似乎为韩国科学家可能看到的现象提供了理论解释。随后，石溪分校的德雷尔等计算物理学家警告说，这并不是真正的证据。
麦卡利普不愿多想，而是选择专注于他最初的目标，制造东西。他们正在生产更多批次的lanarkite，磷化铜很快就有了。他希望在周末之前在他的实验室里尝试迈斯纳效应，使用的是一块同事碰巧放在他车库里的巨大钕磁铁。之后，他们将把样品带到南加州大学的材料科学实验室进行更详细的测试。在麦卡利普看来，不管是不是超导体，LK-99仍然是一种奇怪而有趣的物质。但他也有疑虑：“我不认为这些石头会浮起来。”
麦卡利普知道，他的实验不会是探索室温超导体理论的尽头。这就是科学的本质。在他的实验之后，还会有更多的实验。（文/金鹿）
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