刘敦钰17年前提出的科学预言,被纽约罗切斯特大学实验证明了 当前位置: 浙江在线 刘敦钰17年前提出的科学预言,被纽约罗切斯特大学实验证明了

刘敦钰17年前提出的科学预言,被纽约罗切斯特大学实验证明了

时间:2021-04-09 17:34 编辑:admin

室温超导之路,漫漫其修远兮。

尽管已经陆续有不少科学家声称实现了「室温超导体」,但国内外绝大多数的超导科研者往往都持如上态度。

但如今,这种态度应该要转变了。2020年10月14日,英国《新科学家》周刊网发表了题为《第一种室温超导体可能引发能源革命》的报道。报道称,纽约的罗切斯特大学兰加·迪亚斯团队,在两块金刚石“砧板”之间挤压了碳、硫和氢,当时施加的压力约为地心压力的70%,温度约为15℃。这是迄今为止产生超导性的最高温度,也是首次在室温下测出超导性。

2020年10月15日,《自然》杂志(Nature)的封面上,也写着一串激动人心的英文单词:Superconductivity finally reaches room temperature(室温下也终于能实现超导电性了)。

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图|杂志封面(来源:Nature

室温超导理论并不是一蹴而就,而是“站在了巨人的肩膀上”。

早在2015年8月17日,一篇重磅论文发表于Nature。论文显示,高压下,氢和硫的化合物在-70℃ 时会出现超导现象。

3 年后,又有科学家发现,氢和镧的化合物在 -13℃ 时具有超导性。

可以说罗切斯特大学兰加·迪亚斯团队此次的研究是这两大成果的一种「传承」——化合物可在高达 287.7 ± 1.2K(约 15 摄氏度)的温度下作为超导体运行,而这种化合物正是由氢、碳和硫组成。

据了解,这也是超导性首次出现在由三种元素组成的化合物中。对此,论文合著者之一、拉斯维加斯内华达大学物理学家 Ashkan Salamat 表示:

加入第三种元素,极大地拓展了未来寻找新型超导体的实验的思路。我们开辟了一个全新的探索领域。

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图|在高压下C-S-H中的超导性(来源:Nature

不仅如此,这项研究还证实了中国自由学者刘敦钰在17年前的预言:简并氢可能存在并具有超导电性。

最近,在《中国高新科技》杂志2021年第02期发现了一篇题为《“简并氢可能存在并具有超导电性”及室温超导体的实验研究》的论文,介绍了刘敦钰17年前(2004)在其所著的《寻找自然的终极解释》一书中,提出的简并相超导理论和“简并氢可能存在并具有超导电性”的预言,并提出了“对金属氢施加超高压”的实验建议。该实验建议与上述罗切斯特大学兰加·迪亚斯团队的实验基本相同,其实验结论也与刘敦钰的预言基本一致。

2004年,刘敦钰在其所著的《寻找自然的终极解释》中,曾对“简并氢可能存在并具有超导电性”的预言,进行过以下论述:

什么是简并氢?根据上述的简并相理论,可以预言:可能有简并氢这种物质形态存在。按常态,氢可分为:等离子态、气态、液态和固态。而我们知道,将固态氢施以高压就可以变成金属氢,或者温度较高的液态氢施以超高压也可以变成金属氢。

由于金属氢中的电子能够自由运动,所以金属氢具有像单质金属一样的导电性。按照简并相超导理论,如果将金属氢再施以更高的压力,那么金属氢就有可能变成简并氢。这样,简并氢应与简并金属晶体相似,其内部形成表层的“自由电子气”和内层的“简并氢离子晶格”。在这种状态下,表层的“自由电子气”和内层的“简并氢离子晶格”是相对分离的。由此可以推断:简并氢可能具有超导电性。

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图|室温超导材料的概念图(来源:Nature

为了证明“简并氢可能具有超导电性”的预言,刘敦钰在该书中还提出了“对金属氢施加超高压”的实验建议:

先把低温状态下的固体氢加压使其变为金属氢,再对金属氢施加超高压可能变成简并氢,然后放入稳定的磁场中,观察是否具有超导现象。

在实验中,应在不同的超高压实验下观察,如果观察到超导现象,则测出它的临界温度和临界压力与临界磁场;如果还没有观察到超导现象,则继续降低温度和施以更高的压力,再观察。

如果观察到超导现象,那么证明“简并氢可能存在并具有超导电性”的预言成立,同时也证明简并相超导理论成立。

不考虑条件,15℃室温超导的首次实现具有里程碑式的意义,这一项超导体的全新世界纪录,标志着科学家实现室温超导的步伐正在快速加快,也代表着我们朝着无电力损耗的全新时代更进了一步。

室温超导梦,不再遥远!